Usos y Aplicaciones de Aldehídos y Cetonas en la Industria de Alimentos

Lucía Jaramillo Cando. [1]

Lesly Espinoza Buitrón. [1]

Alejandro Aguirre F. [1]

[1] Universidad Central del Ecuador-Fac. Ciencias Químicas-Química de Alimentos

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2018

INTRODUCCIÓN

     Los aldehídos y cetonas son compuestos caracterizados por la presencia del grupo carbonilo (C=O) también conocidas como funciones de segundo grado de oxidación según asegura (Cornejo, SN). Los aldehídos presentan el grupo carbonilo en posición terminal mientras que las cetonas lo presentan en posición intermedia como muestra siguiente. El primer miembro de la familia química de los aldehídos es el metanal o formaldehído (aldehído fórmico), mientras que el primer miembro de la familia de las cetonas es la propanona o acetona (dimetil acetona).

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Grupos carbonilo aldehído y cetona.

Los aldehídos y cetonas se comportan como ácidos debido a la presencia del grupo carbonilo, esto hace que presenten reacciones típicas de adición nucleofílica así lo afirma (Klein, 2013). Una de las diferencias que presentan entre los aldehídos y cetonas es que los aldehídos se oxidan con facilidad frente a oxidantes débiles produciendo ácidos, mientras que las cetonas sólo se oxidan ante oxidantes muy enérgicos que puedan romper sus cadenas carbonadas. Es así que las reacciones de oxidación permiten diferenciar los aldehídos de las cetonas en el laboratorio de análisis químico. Después de lo dicho antes se puede decir, que muchos aldehídos y cetonas forman parte de los aromas naturales de flores y frutas, por lo cual se emplean en la perfumería para la elaboración de aromas así como también pueden ser empleados como elementos aromatizantes y saborizantes dentro de la industria de alimentos, extraídos de la misma naturaleza, por otro lado, múltiples compuestos de este tipo son empleados en la síntesis de fármacos y productos de cosmética, por esta razón la presente investigación se centra en el sector de las industrias alimentarias y agroindustriales.

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DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN

Usos y aplicaciones de los aldehídos

Son intermediarios en la síntesis de ácido, fabricación de plásticos, resinas y productos acrílicos como la baquelita, resinas de melamina o melamínico, etc. Industria fotográfica; explosiva y colorante; como antiséptico y preservador; herbicida, fungicida y pesticida. Acelerador en la vulcanización. Industria de alimentación y perfumería; industria textil y farmacéutica.

Se ha aislado una gran variedad de aldehídos y cetonas a partir de plantas y animales; muchos de ellos, en particular los de peso molecular elevado, tienen olores fragantes o penetrantes. Por lo general, se les conoce por sus nombres comunes, que indican su fuente de origen o cierta propiedad característica. A veces los aldehídos aromáticos sirven como agentes saborizantes (Porras., 2013), estas aplicaciones se podrán analizar en una selecta lista de utilidades que se ha investigado y se detalla a continuación para su análisis.

El Benzaldehído en la industria alimenticia

El benzaldehído es un componente de la almendra; es un líquido incoloro con agradable olor a almendra. Según norma técnica para esta sustancia se menciona que dentro de las percepciones sensoriales el benzaldehído posee un olor semejante al de aceite quemado de almendras con un sabor quemante, adicionalmente menciona que su solubilidad depende del solvente siendo alcohol isopropílicos su disolvente más usual y a su vez presenta una reducida solubilidad en agua por otra parte el benzaldehído es miscible en aceites fijados o volátiles y éter (NMX-F-369-S-1980., 1980).

Los aromas son parte esencial de la memoria olfativa de los seres humanos, dicha memoria olfativa se localiza como una función indexada del bulbo olfatorio y es parte de la memoria racional e incluso se asocia a factores emocionales así lo afirma (Veron García & Gaviria Vallejo, 2015), gracias a ello el sistema límbico es capaz de asociar aromas o fragancias a un determinado recuerdo, el estudio que los autores mencionan es que por ejemplo el olor de los dulces es una característica de la memoria olfativa de los niños y se ve estrechamente relacionada a la existencia de benzaldehído en los mismos, esta relación es un estudio realizado por una ciencia algo desconocida llamada aromacología, puesto que todos los olores en el fondo no son más que propiedades organolépticas de las materias es decir son propiedades intrínsecas de las mismas.

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PIRULETAS DE CARAMELO

El estudio señala que las piruletas son dulces de alto consumo a nivel mundial principalmente por infantes de entre los 5 a los 12 años edad en la que su memoria olfativa está en pleno desarrollo, dichas piruletas contienen en su composición benzaldehído (C6H5CHO) que dentro de la industria alimenticia en concentraciones adecuadas pertenece al grupo de los aromatizantes; su número CAS es 100-52-7, su número EINECS, 202-860-4; y su fórmula molecular es C7H6O.

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  Estructura y peso molecular del benzaldehído. Fuente: https://www.dyeq.co/fichas/benzaldehido/

Algunos estudios organolépticos menciona al olor del benzaldehído como un olor análogo no sólo a las almendras si no a las cerezas y por esta razón es que es un aditivo aromatizante muy empleado en este tipo de dulces por su correspondencia con los sabores de las piruletas que normalmente el consumidor asume como cereza por la tonalidad rojiza de la mayoría de piruletas y su olor procedente del aditivo antes mencionado, la desventaja y riesgo es el origen del aditivo puesto que normalmente suele ser sintetizado a partir de tolueno que es un compuesto tóxico que eventualmente puede dejar rachas del mismo en el aditivo por esta razón es importante que las industrias alimenticias tengan un control minucioso de esta sustancia (Verón García & Gaviria Vallejo, 2015).

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De forma natural el benzaldehído es extraído de semillas y frutas como son las almendras, cerezas, albaricoques, ciruelas y melocotones; aunque los estudios fotoquímicos a futuro podrían arrojar especies vegetales que contengan en sus frutos cantidades significativas de benzaldehído, los autores mencionan que las frutas antes mencionadas, contienen cantidades significativas de amigdalinas [glucósido, molécula formada por una parte glucídica y una parte no glucídica (C20H27NO11)]. Cuando las amigdalinas se rompen por catálisis enzimática o por hidrólisis, se obtienen dos azúcares, un cianuro y un benzaldehído.

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En la industria alimenticia, el benzaldehído se usa como aditivo alimentario, entendiendo un aditivo como toda sustancia o mezcla que no aporta valor nutricional y que es agregada en la mínima cantidad posible, para crear, modificar mantener o intensificar las propiedades organolépticas y sus condiciones de conservación (Verón García & Gaviria Vallejo, 2015).Uno de los organismos encargados de esta regulación es la FEMA (Flavors and Extract Manufacturing Association), la cual clasifica el benzaldehído con el número FEMA 2127. Según esta asociación, el aldehído puede ser empleado para dar aroma a almendras amargas, azúcar quemado, cereza, pimientos asados y malta. Para asegurarse que el consumo del benzaldehído no es peligroso para la salud humana, han establecido unos límites de ppm que los productos alimentarios finales no pueden sobrepasar. Estos límites son:

Límites permitidos de benzaldehído en alimentos según la FEMA 2127 en ppm.

Fuente: (Verón García & Gaviria Vallejo, 2015).
TIPOLOGÍA DE PRODUCTO PPM MÁXIMO AUTORIZADO
Bebidas no alcohólicas 36 ppm
Helados 42 ppm
Caramelos 120 ppm
Productos horneados 110 ppm
Gelatinas y pasteles 160 ppm
Chicles 840 ppm
Bebidas alcohólicas 60 ppm

 

El Aldehído Vanílico y la vainillina en la industria alimenticia.

El aldehído vanílico tiene diferentes grupos funcionales: unos grupos aldehídos y un anillo aromático, por lo que es un aldehído aromático (Meislich, 1998). La vainilla que produce el popular sabor a vainilla durante un tiempo se obtuvo sólo a partir de las cápsulas con formas de vainas de ciertas orquídeas trepadoras. Hoy día, la mayor parte de la vainilla se produce sintéticamente

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Ácido vanílico

La vainillina es una sustancia presente en todas las 110 especies de orquídeas del género Vanilla, su origen está asociado a una especie de orquídea del género antes mencionado nativa de México y que se caracteriza por ser hermafrodita y única capaz de formar una vaina como fruto del cual hoy se extrae la vainilla tal y como se la conoce.

 

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Dicha denominación fue otorgada por los españoles, quienes decidieron llamarla así por la forma tan especial del fruto de la flor. Sin embargo, ya era conocida por los antiguos tonacas (pueblo ancestral mexicano) con el nombre de Xahanat o flor negra, y por los aztecas con el nombre de Tlixotlil. En estos pueblos, la vainilla era utilizada como aromatizante, a modo de ofrenda y como medicina, dado que cuenta con propiedades antisépticas que la hacen especialmente útil para tratar ciertas infecciones bacterianas, así lo afirma (Departamento de Redacción OV, 2018)

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El aldehído vanílico a su vez es un ácido dihidroxibenzoico cuyo nombre IUPAC corresponde al de (4-hidroxi-3- ácido metoxibenzoico) y se trata de una forma oxidativa de la vainillina. Curiosamente en la actualidad la mayor parte de ácido vanílico procede de la raíz de origen chino perteneciente a la planta: Angelica sinensis, conocida en China como dong quai, dang gui o ginseng.

El aldehído vanílico tiene importante presencia en productos para uso de farmacias y cosméticas como son el aceite de azaí y con respecto al aceite de argán, el ácido vanílico es uno de sus principales fenoles visto desde el punto de vista de un grupo funcional alcohol y al poseer dos da ciertas características a este aceite que es comestible con un ligero sabor a nuez y que se obtiene de las semillas sometidas a presión del árbol Argania spinosa, y su valor es relativamente costoso por tener gran cantidad de grasas insaturadas; a su vez tiene presencia en vino y vinagre. Ácido vanílico es uno de los principales catequinas metabolitos que se encuentran en los seres humanos después del consumo de infusiones de té verde (Wikipedia.(s.f.), 2008).

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Aceite de Argán

Por tanto y como se ha dicho anteriormente el ácido vanílico es empleado como agente saborizante y aromatizante en la industria alimenticia, su implicación dentro del campo de los alimentos es el de la repostería, dulces, galletas, aceites y bebidas.

 

La vainillina por su lado es otro compuesto derivado del ácido vanílico; también conocido como vanilina, metil vanilina o 4-hidroxi-3-metoxibenzaldehído; cuya fórmula molecular es (CH3O)(OH)C6H3CHO es un compuesto especial que comprende tres grupos funcionales en su estructura: aldehído, éter y fenol; característica que otorga diversas propiedades a este compuesto.

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Vainillina

El metil vainillina junto con el etil vainillina con dos compuestos de este tipo de alta incidencia en la industria de los alimentos ya que son compuestos primarios de la vaina de la vainilla siendo el etil el más costoso puesto que confiere notas olfativas más potentes procedentes de su grupo etoxi en comparación del grupo metoxi; estos compuestos son empleados como saborizantes y aromatizantes en alimentos. Por otro lado se emplean también en la síntesis de fragancias artificiales así como en otras industrias como la farmacéutica.

Según afirman (Esposito, y otros, 1997) la primera vez que se sintetizó comercialmente la vanillina comenzó su proceso con un compuesto natural denominado eugenol. En la actualidad la vainillina artificial está elaborada de guaiacol petroquímico, o procedente de lignina, un constituyente natural de la madera lo que le convierte en un subproducto de la industria papelera. La vainillina artificial basada en la lignina se dice que suele tener un perfil de sabores más rico que aquellos procedentes de aceites esenciales. La diferencia es debida a la presencia de acetovanillona en la versión de lignina del producto, una impureza no encontrada en la vainillina sintetizada del guaiacol.

El Glutaraldehído en la industria alimenticia.

El glutaraldehído se usa como desinfectante en frío y en el curtido de pieles (Solomons, 1985). Este compuesto familia del grupo de los aldehídos también conocido 1,5-pentanodial según IUPAC, posee en el mercado varios nombres distintivos como son: glutaral, aldehído glutárico. Los nombres comerciales incluyen Alkacide®, Cidex®, Sonacide®, Sporicidin®, Hospex®, Omnicide®, Metricide®, Surgibac G® Gy Wavicide® Fenomix-Gt®, respondiendo a todos con la fórmula molecular siguiente: OHC(CH2)3CHO o C5H8O2 (siguiendo la fórmula semidesarrollada) su estructura se muestra a continuación:

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La naturaleza de este compuesto es ser un líquido oleaginoso sin color o en ocasiones con un ligero tono amarillento con un potente olor a acre, es un compuesto estable no polimerizable utilizado también en equipos de laboratorio, médicos y odontológicos como desinfectante e incluso con la misma aplicación en las industrias de alimentos y farmacia así lo afirma (Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 2016) menciona también que la razón de su uso radica en que es uno de los poco medios conocidos para la esterilización de instrumentos y superficies que no se pueden o no se deben someter al calor, a lo que se acota adicionalmente que el glutaraldehído es un desinfectante muy potente y en su forma alcalina, en disolución mezclado con agua en concentraciones del 0.1% al 1.0% se utiliza habitualmente como desinfectante en frío, es un importante aliado del sector agroindustrial y zootecnia puesto que permite ser empleado como esterilizante en gallineros, establos y otros animales

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Otro importante uso está en la investigación de tejidos para el estudio toxicológico, histológico y patológico siendo el glutaraldehído un importante fijador de muestras en ramas como la microbiología, esta rama se relaciona directamente con el sector de los alimentos puesto que éstas técnicas de microscopía son muy utilizados en ramas como la microbiología de alimentos o toxicología de alimentos. Finalmente el glutaraldehído es empleado también por los químicos e ingenieros de alimentos para el tratamiento de aguas o como preservante químico que inhibe y combate el crecimiento de algas en las aguas tratadas y normalmente se suministra como pastillas en tanques de agua. (Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 2016).

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El Aldehído Cinámico (Bencilidenacetaldehído) en la industria alimenticia.

El cinamaldehído es un compuesto orgánico responsable del sabor y olor característico de la canela, la naturaleza física de este compuesto es ser viscosos con un ligero tono amarillento pálido y se encuentra de manera natural en la corteza del árbol de la canela así como otras especies del género Cinnamomum y de forma general se puede decir que el 90% de la composición del aceite esencial de canela es cinamaldehído, siendo éste su principal elemento, de allí la relación con la industria alimenticia, puesto que es empleado como saborizante y aromatizante a su vez es ampliamente empleado en la fabricación de especias para distintos tipos de alimentos así lo menciona (DIEQ, 2018).

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El cinamaldehído fue aislado del aceite esencial de canela en 1834 por Dumas and Péligot, y fue sintetizado en laboratorio veinte años más tarde por Chiozza. De forma natural, existe en forma de trans-cinamaldehído. La molécula se compone de un grupo fenilo enlazado a un aldehído insaturado. Como tal, el cinamaldehído puede considerarse un derivado de la acroleína.

Uso Agrícola: para aplicación al follaje, como solución fiable en equivalentes en gramos de ingrediente activo (I.A./kg o L) de: 306. Para agregar aromas orientales en jabón, perfumes y artículos para el hogar. También se utiliza en compuestos aromatizantes para importar un sabor a canela, en el aceite de casia y aceite de corteza de canela. Se utiliza en jabones, detergentes, lociones, perfumes y a concentraciones comprendidas entre 0,01 y 0,8%4 Piperonal (1,3-Benzodioxol-5-carbaldehido): tiene su uso como sinergista de insecticidas y como ingrediente de perfumes y fragancias. Está clasificado entre los insecticidas repelentes como un pesticida. Un repelente para piojos que contiene piperonal está disponible en el mercado (Merck Millipore, 2017).

El cinamaldehído empleado como agente antimicrobiano natural en la conservación de frutas y hortalizas

Según menciona (Rodriguez Sauceda, 2011) en su publicación El aldehído cinámico (3- fenil-2 propenal) es el principal componente antimicrobiano en la canela., éste Exhibe actividad antibacterial y también inhibe el crecimiento de mohos y la producción de micotoxinas, Hitokoto et al., (1978).

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Reportan que la canela tiene un fuerte efecto inhibitorio en mohos, incluyendo Aspergillus parasiticus, Bullerman (1974) también observa un efecto inhibitorio de la canela en Aspergillus parasiticus, reporta que de 1 a 2% de concentración de canela puede permitir algún crecimiento de Aspergillus parasiticus, pero también puede disminuir la producción de aflatoxinas en un 99%.

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Aspergillus parasiticus

Los japoneses reportaron el uso de aldehído cinámico como un agente antimicrobiano en pasta de pescado. Estudios hechos por Lock y Borrad, en la universidad de Bath en el Reino Unido sobre las propiedades antimicrobianas del ácido cinámico en el laboratorio, han demostrado que el aldehído cinámico es particularmente efectivo contra mohos y levaduras a pH ácidos.

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Pasta de pescado japonés empleado en platillos de consumo inmediato como el Sushi Tempura, entre otros.

El aldehído cinámico es usado para sumergir o rociar, extiende la vida de anaquel de duraznos, peras, manzanas, chabacanos y nectarinas enteras, así como rebanadas de tomate, mango, melón, manzana, sandía, limón y kiwi. Sin embargo el tratamiento de algunas frutas con altas concentraciones de ácido cinámico causaron oscurecimiento en nectarinas, limas y peras (Roller, 1995). Se ha reportado según la cita de la autora del artículo (Rodriguez Sauceda, 2011) que el aldehído cinámico contiene un antimicótico natural, inhibiendo la producción de aflatoxinas (Hitokoto, 1978), el ácido cinámico y los derivados del aldehído cinámico provienen de plantas y frutas, y son formados como una protección natural contra infecciones y microorganismos patógenos (Mazza, et. al., 1993; Davidson, 1997).

Por otro lado el aldehído cinámico fue muy efectivo para prolongar la vida de anaquel de algunos productos de frutos importantes. Por ejemplo menciona la autora (Rodriguez Sauceda, 2011) que la vida de anaquel de rebanadas de tomate fresco almacenado a 4ºC fue extendida de 42 a 70 días mientras que las rebanadas almacenadas a 25 ºC tuvieron el doble de vida de anaquel de 21 a 42 días (Roller, 1995).

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Uso del aldehído anísico en la industria alimenticia

El 4-anisaldehido es un compuesto orgánico correspondiente a la formula molecular C8H8O2, usado comúnmente en fragancias naturales y sintéticas, consta de un anillo de benceno sustituido con un aldehído y un grupo metoxi. Es un líquido transparente con un fuerte aroma y posee dos isómeros afines. Está estructuralmente relacionada con la vainillina, anisaldehído es ampliamente utilizado en la industria de la fragancia y el sabor.
Es usado en la síntesis de otros compuestos orgánicos incluidos los farmacéuticos (especialmente antihistamínicos), agroquímicos, solventes y aditivos para plásticos. Es un importante intermediario de la fabricación de perfumes y saborizantes (COSMOS MX., 2010).

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Otros aldehídos importantes empleados en industrias varias

Formaldehído:

Se usa en fabricación de plásticos y resinas, industria fotográfica, explosivo y colorantes, como antiséptico y preservador (conservación de animales muertos).
El aldehído más simple, el formaldehído, es un gas incoloro de olor irritante. Desde el punto de vista industrial es muy importante, pero difícil de manipular en estado gaseoso; suele hallarse como una solución acuosa al 40 % llamada formalina; o en forma de un polímero sólido de color blanco denominado para-formaldehído (Porras., 2013).
Si se caliente suavemente, el para-formaldehido se descompone y libera formaldehído:

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La formalina

Se usa para conservar especímenes biológicos. El formaldehído en solución se combina con la proteína de los tejidos y los endurece, haciéndolos insolubles en agua. Esto evita la descomposición del espécimen. La formalina también se puede utilizar como antiséptico de uso general. El empleo más importante del formaldehído es en la fabricación de resinas sintéticas. Cuando se polimeriza con fenol, se forma una resina de fenol formaldehído, conocida como baquelita. La baquelita es un excelente aislante eléctrico; durante algún tiempo se utilizó para fabricar bolas de billar (COSMOS MX, 2014).

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Acetaldehído:

El acetaldehído es un líquido volátil e incoloro, de olor irritante. Es una materia prima muy versátil que se utiliza en la fabricación de muchos compuestos. Si el acetaldehído se calienta con un catalizador ácido, se polimeriza para dar un líquido llamado paraldehído.

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Paraldehído

El paraldehído se utilizó como sedante e hipnótico; su uso decayó debido a su olor desagradable y al descubrimiento de sustitutos más eficaces.

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Usos y aplicaciones de las Cetonas

Las cetonas se encuentran ampliamente distribuidas en la naturaleza. El importante carbohidrato fructuosa, las hormonas cortisona, testosterona (hormona masculina) y progesterona (hormona femenina) son también cetonas, así como el conocido alcanfor usado como medicamento tópico. Constituyen importantes fuentes medicinales y biológicas; son utilizadas como disolventes orgánicos, removedor de barniz de uñas (acetona). Obtención de resinas sintéticas, antiséptico, embalsamamiento, desodorante, fungicidas; obtención de Exógeno o Ciclonita (explosivos), preparación de pólvoras sin humo. Son aprovechadas para la obtención de Cloroformo y Yodoformo (Meislich, 1998). Algunas cetonas naturales y otras artificiales se emplean en cosmetología como aromatizantes y perfumes. Entre las cetonas más importantes tenemos:
Metil-etil-cetona:
El principal uso de la metiletilcetona (MEK) es en la aplicación de adhesivos y revestimientos protectores, lo que refleja sus excelentes características como disolvente. Se utiliza también como disolvente en la producción de cintas magnéticas, el desparafinado de aceites lubricantes y el procesamiento de alimentos. Es un componente habitual de barnices y colas, así como de muchas mezclas de disolventes orgánicos (Profesionseg, 2014).
La acetona:
Utilizado para la fabricación de metil metacrilato de metilo, ácido metacrílico, metacrilatos, bisfenol A, entre otros. Distribución del acetileno en cilindros y la nitroglicerina. Limpieza de microcircuitos, partes electrónicas, etc. Limpieza de prendas de lana y pieles. Cristalización y lavado de fármacos. Como base para diluyentes de lacas, pinturas, tintas, etc. En la vida doméstica, es el disolvente por excelencia para las pinturas de uñas y una mezcla de ambas se usa como disolvente-cemento de los tubos de PVC (Profesionseg, 2014).

Ciclopentanona

Se utilizan como disolvente y en gran medida para la obtención de la caprolactama, un monómero en la fabricación del Nylon 6 y también por oxidación del ácido adípico que se emplea para fabricar el Nylon 66.

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La butano-2,3-diona:

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Es un ingrediente fundamental del aroma de la margarina.

Metadona

Este psicofármaco empezó a utilizarse como sedante y como remedio contra la tos, sin mucho éxito. Actualmente se emplea en los programas de desintoxicación y mantenimiento de los farmacodependientes de opiáceos, tales como la heroína.

Alcanfor

Es una cetona que se encuentra en forma natural y se obtiene de la corteza del árbol del mismo nombre. Tiene un olor fragante y penetrante; conocido desde hace mucho tiempo por sus propiedades medicinales, es un analgésico muy usado en linimentos. Otras dos cetonas naturales, beta-ionona y muscona, se utilizan en perfumería. La beta ionona es la esencia de violetas.

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Muscona

Es obtenida de las de las glándulas odoríferas del venado almizclero macho, posee una estructura de anillo con 15 carbonos.
Muscona y la civetona: que son utilizados como fijadores porque evitan la evaporación de los aromas además de potenciarlos por lo cual se utilizan en la industria de la perfumería.
Es importante mencionar que las cetonas son fuente de energía que casi todas las células del cuerpo humano pueden utilizar, las cetonas son en realidad un subproducto de la oxidación de las grasas y lípidos de nuestro organismo, es decir que al quemar grasa haciendo actividad física inmediatamente las cetonas son producidas para proporcionar energía a las células que las van oxidando hasta convertirlas en CO2 y agua y aunque los alimentos NO poseen cetonas, los alimentos que poseen altos contenidos grasos que posteriormente se convierten en adipocitos quedarán a la espera de ser degradados y dichos alimentos pueden promover un mecanismo denominado cetosis que implica la utilización de las mismas en diferentes funciones biológicas así lo afirma (Delgado Mendoza, 2016).

DISCUSIONES Y CONCLUSIONES

Como se ha demostrado los compuestos del tipo aldehídos y cetonas son de importante uso industrial, sin embargo en la industria alimenticia las cetonas no tienen un papel fundamental ya que no se encuentran en los alimentos a lo que se puede acotar lo mencionado por (Delgado Mendoza, 2016), las cetonas no se encuentran en los alimentos a su vez se producen al interior de los organismos vivos, en los seres humanos las cetonas se producen en cantidades bajas cuando el individuo posee una dieta baja en carbohidratos, lo que sí se debe tener en cuenta es que la presencia de cetonas en un alimento según el autor es signo negativo en el control de calidad del mismo y el objetivo del profesional de Alimentos es la pronta eliminación de los mismos por métodos instrumentales, sin embargo los aldehídos son sustancias importantísimas en sector agroindustrial por sus implicaciones esterilizantes y de control de calidad en galpones y granjas, a su vez en torno a la producción de alimentos, los aldehídos son empleados principalmente como agentes saborizantes y aromatizantes, mejorando así las propiedades organolépticas de un determinado producto alimenticio, por esta razón es importante saber identificar ambos grupos para su posterior aplicación en distintos campos industriales de la química.

Bibliografía

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Usos y Aplicaciones de Aldehídos y Cetonas

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Alejandro Alfredo Aguirre Flores. [1]

[1] Universidad Central del Ecuador-Fac. Ciencias Químicas-Química de Alimentos

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Definición: son compuestos caracterizados por la presencia del grupo carbonilo (C=O). Los aldehídos presentan el grupo carbonilo en posición terminal mientras que las cetonas lo presentan en posición intermedia. El primer miembro de la familia química de los aldehídos es el metanal o formaldehído (aldehído fórmico), mientras que el primer miembro de la familia de las cetonas es la propanona o acetona (dimetil acetona). Los aldehídos y cetonas se comportan como ácidos debido a la presencia del grupo carbonilo, esto hace que presenten reacciones típicas de adición nucleofílica. Una de las diferencias que presentan entre los aldehídos y cetonas es que los aldehídos se oxidan con facilidad frente a oxidantes débiles produciendo ácidos. Mientras que las cetonas sólo se oxidan ante oxidantes muy enérgicos que puedan romper sus cadenas carbonadas. Es así que las reacciones de oxidación permiten diferenciar los aldehídos de las cetonas en el Laboratorio. Después de lo dicho antes se puede decir, que muchos aldehídos y cetonas forman parte de los aromas naturales de flores y frutas, por lo cual se emplean en la perfumería para la elaboración de aromas.

Usos y Aplicaciones de Aldehídos

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Son intermediarios en la síntesis de ácido, fabricación de plásticos, resinas y productos acrílicos como la baquelita, resinas de melamina o melamínico, etc. Industria fotográfica; explosiva y colorante; como antiséptico y preservador; herbicida, fungicida y pesticida. Acelerador en la vulcanización. Industria de alimentación y perfumería; industria textil y farmacéutica.

Se ha aislado una gran variedad de aldehídos y cetonas a partir de plantas y animales; muchos de ellos, en particular los de peso molecular elevado, tienen olores fragantes o penetrantes. Por lo general, se les conoce por sus nombres comunes, que indican su fuente de origen o cierta propiedad característica. A veces los aldehídos aromáticos sirven como agentes saborizantes (Porras., 2013).

El benzaldehído (también llamado “aceite de almendra amargas”) es un componente de la almendra; es un líquido incoloro con agradable olor a almendra. El cinaldehído da el olor característico a la esencia de canela (Wikipedia.(s.f.), 2008).

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Aldehído vanílico (vainilla): tiene diferentes grupos funcionales: unos grupos aldehídos y un anillo aromático, por lo que es un aldehído aromático (Meislich, 1998). La vainilla que produce el popular sabor a vainilla durante un tiempo se obtuvo solo a partir de las cápsulas con formas de vainas de ciertas orquídeas trepadoras. Hoy día, la mayor parte de la vainilla se produce sintéticamente

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Glutaraldehido: se usa como desinfectante en frío y en el curtido de pieles (Solomons, 1985).

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Acetaldehído: se usa en la industria química en una inmensa cantidad de procesos, siendo un producto muy inflamable tanto en líquido o sus vapores (Meislich, 1998).

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Metanal o aldehído fórmico: es el aldehído con mayor uso en la industria, se utiliza fundamentalmente para la obtención de resinas fenólicas y en la elaboración de explosivos (pentaeritrol y el tetranitrato de pentaeritrol, TNPE) así como en la elaboración de resinas alquídicas y poliuretano expandido. También se utiliza en la elaboración de uno de los llamados plásticos técnicos que se utilizan fundamentalmente en la sustitución de piezas metálicas en automóviles y maquinaria, así como para cubiertas resistentes a los choques en la manufactura de aparatos eléctricos. Estos plásticos reciben el nombre de POM (polioximetileno) (COSMOS MX, 2014).

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Benzaldehído: Aunque se emplea comúnmente como un saborizante alimentario comercial (sabor de almendras) o solvente industrial, el benzaldehído se usa principalmente en la síntesis de otros compuestos orgánicos, que van desde fármacos hasta aditivos de plásticos. Es también un intermediario importante para el procesamiento de perfume y compuestos saborizantes, y en la preparación de ciertos colorantes de anilina (Wikipedia.(s.f.), 2008).

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Aldehído cinámico (Bencilidenacetaldehído): Agrícola: para aplicación al follaje, como solución fiable en equivalentes en gramos de ingrediente activo (I.A./kg o L) de: 306. Para agregar aromas orientales en jabón, perfumes y artículos para el hogar. También se utiliza en compuestos aromatizantes para importar un sabor a canela, en el aceite de casia y aceite de corteza de canela. Se utiliza en jabones, detergentes, lociones, perfumes y a concentraciones comprendidas entre 0,01 y 0,8%4 Piperonal (1,3-Benzodioxol-5-carbaldehido): tiene su uso como sinergista de insecticidas y como ingrediente de perfumes y fragancias. Está clasificado entre los insecticidas repelentes como un pesticida. Un repelente para piojos que contiene piperonal está disponible en el mercado (Merck Millipore, 2017).

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Aldehído anísico: Es usado en la síntesis de otros compuestos orgánicos incluidos los farmacéuticos (especialmente antihistamínicos), agroquímicos, solventes y aditivos para plásticos. Es un importante intermediario de la fabricación de perfumes y saborizantes (COSMOS MX., 2010).

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Formaldehído: se usa en fabricación de plásticos y resinas, industria fotográfica, explosivo y colorantes, como antiséptico y preservador (conservación de animales muertos).
El aldehído más simple, el formaldehído, es un gas incoloro de olor irritante. Desde el punto de vista industrial es muy importante, pero difícil de manipular en estado gaseoso; suele hallarse como una solución acuosa al 40 % llamada formalina; o en forma de un polímero sólido de color blanco denominado para-formaldehído (Porras., 2013).

Si se caliente suavemente, el para-formaldehido se descompone y libera formaldehído:

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La formalina: se usa para conservar especímenes biológicos. El formaldehído en solución se combina con la proteína de los tejidos y los endurece, haciéndolos insolubles en agua. Esto evita la descomposición del espécimen. La formalina también se puede utilizar como antiséptico de uso general. El empleo más importante del formaldehído es en la fabricación de resinas sintéticas. Cuando se polimeriza con fenol, se forma una resina de fenol formaldehído, conocida como baquelita. La baquelita es un excelente aislante eléctrico; durante algún tiempo se utilizó para fabricar bolas de billar (COSMOS MX, 2014).

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El acetaldehído es un líquido volátil e incoloro, de olor irritante. Es una materia prima muy versátil que se utiliza en la fabricación de muchos compuestos. Si el acetaldehído se calienta con un catalizador ácido, se polimeriza para dar un líquido llamado paraldehído.

El paraldehído se utilizó como sedante e hipnótico; su uso decayó debido a su olor desagradable y al descubrimiento de sustitutos más eficaces.

Usos y Aplicaciones de Cetonas

Las cetonas se encuentran ampliamente distribuidas en la naturaleza. El importante carbohidrato fructuosa, las hormonas cortisona, testosterona (hormona masculina) y progesterona (hormona femenina) son también cetonas, así como el conocido alcanfor usado como medicamento tópico. Constituyen importantes fuentes medicinales y biológicas; son utilizadas como disolventes orgánicos, removedor de barniz de uñas (acetona). Obtención de resinas sintéticas, antiséptico, embalsamamiento, desodorante, fungicidas; obtención de Exógeno o Ciclonita (explosivos), preparación de pólvoras sin humo. Son aprovechadas para la obtención de Cloroformo y Yodoformo (Meislich, 1998). Algunas cetonas naturales y otras artificiales se emplean en cosmetología como aromatizantes y perfumes. Entre las cetonas más importantes tenemos:

Metil-etil-cetona: El principal uso de la metiletilcetona (MEK) es en la aplicación de adhesivos y revestimientos protectores, lo que refleja sus excelentes características como disolvente. Se utiliza también como disolvente en la producción de cintas magnéticas, el desparafinado de aceites lubricantes y el procesamiento de alimentos. Es un componente habitual de barnices y colas, así como de muchas mezclas de disolventes orgánicos (Profesionseg, 2014).

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La acetona: Utilizado para la fabricación de metil metacrilato de metilo, ácido metacrílico, metacrilatos, bisfenol A, entre otros. Distribución del acetileno en cilindros y la nitroglicerina. Limpieza de microcircuitos, partes electrónicas, etc. Limpieza de prendas de lana y pieles. Cristalización y lavado de fármacos. Como base para diluyentes de lacas, pinturas, tintas, etc. En la vida doméstica, es el disolvente por excelencia para las pinturas de uñas y una mezcla de ambas se usa como disolvente-cemento de los tubos de PVC (Profesionseg, 2014).

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Ciclopentanona: se utilizan como disolvente y en gran medida para la obtención de la caprolactama, un monómero en la fabricación del Nylon 6 y también por oxidación del ácido adípico que se emplea para fabricar el Nylon 66.

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La butano-2,3-diona: es un ingrediente fundamental del aroma de la margarina.

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Metadona: Este psicofármaco empezó a utilizarse como sedante y como remedio contra la tos, sin mucho éxito. Actualmente se emplea en los programas de desintoxicación y mantenimiento de los farmacodependientes de opiáceos, tales como la heroína.

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Alcanfor: es una cetona que se encuentra en forma natural y se obtiene de la corteza del árbol del mismo nombre. Tiene un olor fragante y penetrante; conocido desde hace mucho tiempo por sus propiedades medicinales, es un analgésico muy usado en linimentos. Otras dos cetonas naturales, beta-ionona y muscona, se utilizan en perfumería. La beta ionona es la esencia de violetas.

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La muscona, obtenida de las de las glándulas odoríferas del venado almizclero macho, posee una estructura de anillo con 15 carbonos.

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Muscona y la civetona: que son utilizados como fijadores porque evitan la evaporación de los aromas además de potenciarlos por lo cual se utilizan en la industria de la perfumería.

Bibliografía

COSMOS MX. (2014). ONLINE COSMOS. Obtenido de Información Técnica y Comercial del Aldehido formico (formaldehído, formol, metanal, formalina): https://www.cosmos.com.mx/wiki/aldehido-formico-formaldehido-formol-metanal-formalina-cx3y.html

COSMOS MX. (2010). Usos del Aldehido Anisico. . Obtenido de http://www.cosmos.com.mx/producto/ddpy/aldehido-anisico 6 Profesionseg. (2014).

Meislich, H. ,. (1998). Química Orgánica. Tercera Edición. Bogotá Colombia.: Mc Graw Hill.

Merck Millipore. (2017). Aldehído cinámico. Obtenido de http://www.merckmillipore.com/INTL/en/product/Cinnamic-acid,MDA_CHEM-800235?ReferrerURL=https%3A%2F%2Fwww.google.com.ec%2F

Porras., S. (2013). Aldehídos y Cetonas. Obtenido de http://sergioporras12.blogspot.com/2013/08/utilidades-en-laindustria-de-aldehidos.ht

Profesionseg. (2014). El principal uso de la metilcetona. Obtenido de http://profesionseg.blogspot.com/2014/01/el-principal-uso-de-la-metiletilcetona.html

Requena, L. (2001). Química Orgánica. Ediciones ENEVA. Obtenido de http://www.salonhogar.net/quimica/nomenclatura_quimica/Propiedades_aldehidos_ceto nas.htm

Solomons, T. G. (1985). Química orgánica. . México, D.F.: Limusa.

Wikipedia.(s.f.). (2008). Benzaldehido. Obtenido de https://es.wikipedia.org/wiki/Benzaldeh%C3%ADdo 4 Dyeq.(s.f.).

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El benzaldehido en la industria alimentaria

Interesante aporte para el sector de los alimentos.

TRIPLENLACE

Ana Verón García  »

¿Quién no se ha sentido niño otra vez al comer una piruleta? O dicho de otra manera, ¿Quién no ha relacionado el olor a almendras y a cereza dulce con su infancia, con días de fiesta y momentos felices?

Todas estas percepciones se deban a la memoria olfativa. La memoria olfativa (procesada en el bulbo olfatorio) es una memoria más bien emocional, en contra de lo racional. Además, los estímulos olfativos están directamente relacionados con nuestro sistema límbico, encargado, entre otras cosas, de la memoria y las emociones.

Gracias a nuestra memoria olfativa y nuestro sistema límbico, los seres humanos somos capaces de asociar una aroma o una fragancia a un recuerdo concreto, a un estado de ánimo o a una etapa de nuestra vida, aunque no recordemos exactamente a cual.

La aromacología es una ciencia que se dedica a estudiar los procesos de interrelación existentes…

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Leeuwenhoek y el descubrimiento de los microorganismos

 

Alejandro Alfredo Aguirre Flores. [1]

[1] Universidad Central del Ecuador-Fac. Ciencias Químicas-Química de Alimentos

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2018

     La realidad entendida como aquello que acontece de manera verdadera y demostrada termina siendo una verdad irrefutable ante lo que usted mi estimado lector, es capaz de palpar mediante sus sentidos en este mismo instante, puesto que existe (lo que es capaz de observar a simple vista)  en el macrocosmos; sin embargo para ciertos seres vivos que por su extrema pequeñez quedan fuera del alcance del ojo humano, el macrocosmos podría entenderse como un basto espacio lleno potenciales ecosistemas, por ejemplo en este mismo instante si comparamos el ombligo de una persona con el Archipiélago de Galápagos probablemente se encuentren en él más especies de microorganismos que de especies en “Las Islas Encantadas”; estos “seres” fueron denominados como MICROBIOS y partiendo desde su análisis epistemológico esta palabra es una derivación de dos vocablos griegos “mikro”, pequeño y “bio”, vida; entendiéndose por tanto como una pequeña, muy pequeña forma de vida no necesariamente simple como algunos autores mencionan y mucho menos poco importante; verlos no es posible si no mediante un instrumento óptico denominado “microscopio” y es gracias a este importante invento que el estudio de los microbios ha sido posible formando en sí mismo toda una rama de la biología moderna denominada MICROBIOLOGÍA.

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En torno a dicho invento, el microscopio compuesto, es un instrumento conformado por dos sistemas de lentes, el uno es denominado sistema de lentes ocular y el segundo sistema como objetivo. Actualmente existen diversos tipos de microscopios más avanzados tales como el electrónico de barrido mismo que siendo capaz de captar imágenes con mayor resolución a nivel tridimensional y con facilidades que permiten obtener imágenes en formatos aptos para distinto software, aunque actualmente los microscopios poseen una  amplia diversidad como muestra la red conceptual siguiente:

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De manera general el microscopio compuesto, por ser más asequible y práctico, para el estudio de la microbiología básica o general, permite un aumento suficiente para la apreciación de estructuras microcelulares, de forma análoga existe el microscopio monocular simple formado por un solo lente con radio de curvatura muy pequeño, en consecuencia, una  buena capacidad de aumento, dada su capacidad focal de corto alcance.Resultado de imagen para microscopio compuestoUna de las limitantes que presentó el monocular es que al estar acompañado de una sola lente de gran poder de convergencia según afirmó en 1970 el investigador Norberto J. Palleroni del Departamento de Bacteriología e Inmunología de la Universidad de California, Estados Unidos; los monoculares presentan condiciones de observación pobres y con capacidad de enfoque limitada, por lo que de apoco han empezado a ser considerados como obsoletos, en comparación con el microscopio compuesto capaz de superar estas limitantes mediante a combinación de distintas lentes de diferente poder de convergencia a fin de amplificar y esclarecer la nitidez de las muestras observadas, y es en este punto donde nace la pregunta ¿QUIÉN Y CÓMO HIZO NACER TAN IMPORTANTE INVENTO? Para contestar dicha interrogante es importante introducirnos en un contexto histórico en el cual un hombre brillante tuvo genialidad de observar por primera vez microrganismos, dicho hombre es Antoni van Leeuwenhoek  a continuación su historia.

La genialidad de la obra de Antonie Philips van Leeuwenhoek

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     Considerando las diversas vicisitudes antes mencionadas propias del microscopio monocular, los microbios fueron descubiertos con un dispositivo de este tipo y todo fue gracias al holandés Antonie van Leeuwenhoek, quien en pleno siglo XVII construyó sus propios microscopios rudimentarios dado su oficio de fabricante de lentes, utilizó su conocimiento para el diseño de diversas estructuras cristalinas de aumento, que resultaron ser muy eficientes para la época, el trabajo de Leeuwenhoek fue tan magnífico que sus observaciones marcaron un antes y un después en la ciencia del micromundo.

Nacido en Delft, Países Bajos, un 24 de octubre de 1632 fue sin duda el PRIMER ser humano en observar microorganismos (bacterias y protozoarios) cuyas descripciones constituyen una de las obras más notables de las ciencias biológicas, lastimosamente  su trabajo se vio imposibilitado de replicarse dada la dificultad de reproducir las lentes que inventó, algunos investigadores afirman que Leeuwenhoek fue egoísta al no difundir el modo de fabricación de sus lentes, otros como Palleroni defienden su proceder dada la tremenda dificultad de la época para la realización de múltiples dispositivos con las mismas características adicionalmente y considerando la cantidad de tiempo suponemos invirtió en su obra y en la ilustración que realizó de sus observaciones, quizás fueron condiciones que dificultaron la divulgación de sus métodos y técnicas.

Leeuwenhoek queda huérfano de padre (Philips Antonisz van Leeuwenhoek)  a los cinco años, posibilitando a su madre, Margaretha van den Berch, contraer un segundo matrimonio con un hábil pintor llamado Jacob Jansz Molijn, de quien posiblemente aprendió técnicas para la ilustración científica que desarrollará posteriormente.Actualmente es considerado como padre de la biología celular y microbiología. 

Se conoce que Antonie a los 16 años se trasladó hasta la ciudad Holandesa de Amsterdam donde aprendió el oficio de textilero desempeñándose como aprendiz de tratante de telas y finalmente desarrollando diversas tareas hasta llegar a puestos  como cajero y contable, según mencionan Víctor Moreno, María E. Ramírez, Cristian de la Oliva, Estrella Moreno. (2018). Su vida se vio rodeada de tragedias, por ejemplo en 1666 muere su esposa tras haber contraído matrimonio en 1654 con Bárbara de Mey, una de las hijas del dueño de la empresa textilera donde trabajó por seis años, cuatro de sus cinco hijos murieron siendo infantes finalmente en 1671 contrae un segundo matrimonio con Cornelia Swalmius, con quien no tuviera hijos y 23 años más tarde también falleciera.

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DELFT-HOLANDA

En 1669 se convirtió en agrimensor (antigua rama de la topografía que consistía en la medición de territorios, terrenos o superficies destinadas para la agricultura), su vida fue definitivamente multifascética ya que en 1679 desempeñó el puesto de inspector y control de calidad en vinos en su poblado, Delft de que nunca saliera, habiendo sido siempre un personaje notable de dicha ciudad.

ANÁLISIS DE LA OBRA DE ANTONIE VAN LEEUWENHOEK

Fuera de la ciudad que lo viera nacer, nada se hubiera sabido de este magnífico hombre de ciencia, si no es porque Leeuwenhoek tuvo una gran habilidad para el manejo de cristales ya que mientras fue fabricante de lentes aprendió el oficio de moler las defectuosas, factor que marcó un antes y un después en la biología; Antonie poseía una gran habilidad en el pulido de lentes pequeñísimas biconvexas; muchos autores mencionan que en realidad Antonie creo dichas lentes como respuesta a su aburrimiento, obviamente cosa que no se a desmentido ya que se conoce el momento exacto en el que Leeuwenhoek creó su microscopio, estas diminutas lentes fueron montadas sobre platinas de latón como muestra la imagen siguiente: 

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Pues bien y antes de fantasear con tan fabuloso dispositivo es importante mencionar que la relación de tamaño del mismo era tal que cabía en la palma de una mano, sin embargo éstas al sostenerse muy cerca del ojo humano, al observar a través de ellas se podía apreciar objetos que eran montados sobre la cabeza o soporte similar al de un alfiler, dichas lentes ampliaban las muestras hasta unas 300 veces el tamaño original de las muestras, consiguió de esta forma lentes de entre 70 a 250 aumentos; apreciemos por tanto el tamaño original del dispositivo.

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El único instrumento fabricado por el naturalista holandés cuya autenticidad está certificada con técnicas modernas. Este objeto único pasó 300 años en el fondo de un canal en Delft y terminó en las manos de un coleccionista gallego.

Este diminuto dispositivo definió con mayor claridad las muestras que cualquier otro microscopio de la época, muchos importantes investigadores han aclarado que este dispositivo debería ser clasificado como una lupa puesto que sigue el mismo principio de observación.

Se conoce que la técnica utilizada por Antoni era bastante compleja, principalmente porque el montaje de la muestra podía ser un verdadero dolor de cabeza, en el mejor de los casos, de ser sólida era sostenida por la punta de su dispositivo mientras que si fuera una muestra líquida la debía montar sobre una lámina de talco o vidrio. El mérito especial no radica en su habilidad con las lentes sino más bien su técnica de observación y todo lo registrado en ella. Todo ello se conoce gracias al biólogo investigador inglés Clifford Dobell (1886-1949), quien mencionó que la clave del método de observación de Leeuwenhoek reside en la iluminación del campo oscuro, fundamente utilizado hasta la actualidad en los microscopios binoculares y monoculares, dicha iluminación consistía en iluminar lateralmente los objetos dándoles contraste con un fondo oscuro. La iluminación normal consiste en poder observar los objetos oscuros contra un fondo más claro, sin embargo el método de Leeuwenhoek obedece al principio del campo oscuro efecto análogo al efecto Tyndall, de tal manera que objetos muy diminutos pueden verse mientras reflejen la luz.

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En 1668, realizó importantes descubrimientos en torno a la red de capilares propuesta por el Fisiólogo italiano Marcello Malpighi, ilustre personaje quien descubriese los glóbulos rojos de la sangre y demostrando que son estas células las responsables del color rojo característico de la sangre, esto no se podría haber logrado sin Leeuwenhoek quien realizó observaciones de los capilares de las orejas de los conejos y la membrana intersticial de una pata de una rana, hasta que en 1674 realizara la primera descripción de los glóbulos rojos de la sangre.

Con mérito de sobra, Antonie Van Leeuwenhoek es considerado el fundador de la MICROMETRÍA, ciencia que estudia y mide todo lo observable a través de una lente o microscopio; los investigadores César Urtubia Vicario & Joan Antó i Roca en su artículo titulado: En el 350 aniversario  del nacimiento de Antoni van Leeuwenhoek (y ll.) Su obra.; mencionan un interesante experimento realizado por Leeuwenhoek y con el explican por qué se le considera como padre de la micrometría también: 

Calculó primero la dimensión aproximada de una gota de agua, misma que intentó separar el equivalente a  su centésima parte y la introdujo en un tubo de vidrio transparente mismo que había sido calibrado en unas 25 a 30 gotas. Posteriormente colocó el tubo bajo su microscopio y contó los infusorios (protozoarios) presentes en cada de sus partes, la palabra infusorios actualmente es un término no científico y hoy en día se les da el nombre propio filogenético. Con este dato calculó el número total de microorganismos presentes en la muestra sentando de esta manera el principio moderno de “cámara de recuento” y allí demostrada su incursión en la micrometría.

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GOTA DE AGUA DE MAR AMPLIADA 25 VECES.

Posteriormente al experimento de la gota, observó el agua de lluvia y saliva humana, y en estas muestras encontró lo que llamaría animálculos o infusorios, mismos que actualmente se conocen como protozoos, algas  y bacterias.

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De esta manera descubrió que existen múltiples aplicaciones de la micrometría, otro experimento que realizó fue calcular el diámetro de un grano de arena gruesa como de 1/30 de pulgada, lo comparó con un grano de arena fino de aproximadamente 1/80 de pulgada y otro de 1/100 de pulgada ¿cuál fue la implicación biológica de este comparativo? pues enorme, dicha comparación permitió a futuro comprender la relación de tamaño entre estructuras inertes con bióticas, por ejemplo haciendo equivalencias descubrió que diámetro de un grano de arena fina con respecto a 2.5 veces el diámetro de un pelo de su barba determinó que el equivalente eran 600 de éstos en su peluca o barba.

Sus observaciones se remontan a la química, desde la cristalografía, Leeuwenhoek  fue el primero en afirmar que los cristales (de sal por ejemplo) vienen dados por un ordenamiento de átomos.

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Cristales de azúcar descritos por Leeuwenhoek.

Las observaciones continuaron y así en 1677 descubrió los ESPERMATOZOOS  de los insectos y espermatozoides de los humanos, se opuso rotundamente a la teoría de generación espontánea casi 150 años antes que Luis Pasteur, demostrando por ejemplo que animales como los gorgojos no surgían espontáneamente de los granos de trigo y arena sino que se desarrollaban a partir de huevos diminutos, examinó también plantas, tejidos musculares, polen, y describió tres tipos de bacterias; bacilos, cocos y espirilos.

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Observó también  la constitución de diversos mohos y la morfología de diversas especies de insectos como pulgas, moscas, garrapatas y escarabajos como muestra la ilustración siguiente:

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PULGA DE LEEUWENHOEK

Por otro lado realizó descripciones de observaciones correspondientes al aparato bucal  y ojos de abejas. Realizó comprobaciones de sus propias deducciones, después de los análisis capilares en las patas de las ranas, complementó sus observaciones con las colas de los renacuajos de las mismas. Se sabe por su obra que observó las diferentes formas que presentaban los espermatozoides de especie a especie y los comparó en morfología.

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ESPERMATOZOIDES

Realizó y analizó observaciones de células de fermento llegando así al límite de su ampliación de lentes observando así en 1680 levaduras, y cuatro años antes reportó observaciones de gérmenes (microbios) lo que hoy en día se conoce como bacterias, sin embargo y como se mencionó antes, jamás describió el cómo realizó la fabricación de sus lentes.

Por todas estas observaciones exactamente un año después de haber escrito una carta dirigida a la Royal Society se publican por primera vez sus observaciones en las afamadas Philosophical Transactions, revistas de gran renombre en Londres – Inglaterra. En ellas describe los “animálculos” que observó procedentes de una laguna cercana a Delft, seres que hoy en día se clasificarían como protistas. Un 9 de octubre de 1676 describe las observaciones realizadas en 1675 donde afirma haber tinturado el agua de azul lo que pone en manifiesto la necesidad de colorearlos para poder observarlos, principio utilizado hasta la actualidad en microbiología. Adicionalmente describió  comparaciones, movilidad y comportamiento de ciertos protozoarios, en unos de sus artículos menciona: 

“Descubrí más animálculos en el agua de lluvia, así como unos pocos que eran ligeramente más grandes; e imagino que diez centenares de miles de estos animálculos muy diminutos no tenían el tamaño de un grano de arena común. Si se compararan estos animalillos microscópicos con los gusanillos del queso (que podemos distinguir a simple vista cuando se mueven), yo establecería la proporción en los términos siguientes: el tamaño de una abeja respecto al de un cabello, pues la circunferencia de uno de estos pequeños animálculos no es tan grande como el espesor del pelo de un gusanillo”. Antonie Philips van Leeuwenhoek (1676).

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Un dato muy curioso es que pensó que el calor o la sensación picante del agua de pimienta era causada por alguno de estos animáculos o alguna estructura que así lo permitiera y evidentemente no encontró nada; dicha suposición no fue tan descabellada como se pensaría en la actualidad puesto que en uno de sus últimos artículos mencionó microorganismos presentes en agua de jengibre, vinagre, clavo de olor y nuez moscada a los que describió como anguilillas con movimientos tipo oscilaciones tal como las anguilas en el agua.

Finalmente la pregunta es: ¿Cuantos dispositivos creó leeuwenhoek?

En 1774, tras la muerte de María la única de los 5 hijos que tuvo, los microscopios fueron subastados, Van Setters (1933) concluye que Leeuwenhoek fabricó al menos QUINIENTOS SESENTA Y SEIS (566) dispositivos, y en otro recuento se afirma fueron 543 de las cuales 26 se fabricaron en plata. Existen autores que mencionan tan solo 419 dispositivos lo cierto es que en la actualidad tan solo se conoce de la existencia de 9 y se sabe que muchas de ellas constituían hasta 270 aumentos. De la fabricación de las mismas no se sabe mucho más que eran pulidas meticulosamente y que debieron haber sido fabricadas mediante una técnica de soplado. 

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Los microscopios simples conservados actualmente son seis constituidos en bronces entre los que destacan como propietarios el Museo de la Universidad de Utrecht y el Deutsches Museum de Munich, y otros tres más constituidos en plata uno de los mismos se puede observar en el Museo de Munich antes citado. Uno de los datos más asombrosos es que una de las lentes descubiertas no contiene ni un solo rayón propio de la pulidura del vidrio, puesto que solo en la actualidad mediante técnicas modernas se puede lograr semejante cometido, sin embargo si se han determinado la presencia burbujas en las lentes puesto que Antonie utilizó técnicas de soplado que demuestra su gran habilidad con las mismas su espesor variaba entre los 10-20mm de diámetro. Dadas las condiciones de su fabricación y considerando que el siglo XIX existía una escasa cantidad de microscopios de Leeuwenhoek, Jhon Mayal Jr. secretario de la Royal Microscopical Society, usando el microscopio en posesión de la Universidad de Utrecht realizó tres copias de él, una de ellas guardada en Oxford  y otras dos en Cambridge. 

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Imagen de diatomeas obtenida con una lente de Leeuwenhoek en el Museo de la Universidad de Utrecht. Las manchas oscuras las producen burbujas de aire en la lente. Fuente: Fig. 5 en “The microscope in the Dutch Republic: The shaping of discovery”, por Ruestow EG.

Trágicamente Antonie falleció un 26 de agosto de 1723 en su ciudad natal Delft a los 90 años, marcando así un ayer y un mañana en la ciencia microbiológica. El 31 de agosto fue enterrado en la Oude Kerk (Iglesia Vieja) de la ciudad; y quien continuará su legado posteriormente fuera Christiaan Huygens para su propia investigación sobre microscopía mejorando los dispositivos creados por Leeuwenhoek.

COMENTARIO DEL AUTOR:  la información existente sobre Leeuwenhoek difícilmente le hacen justicia a su labor, lastimosamente son muchos los artículos en los que he notado pesimismo, a mi juicio incomprensible, sobre lo que diversos autores consideran como EGOÍSMO o CELO, actitud que no es muy ajena de algunos científicos en la actualidad, sin embargo considero que Leeuwenhoek fue un microbiólogo e ilustrador naturalista nato, que ante las circunstancias propias de la época no podía darse el lujo de utilizar su tiempo para difundir sus métodos a detalle cuando ante sus ojos el mundo microscópico se mostraba amplio y lo suficientemente basto como para ser ignorado, tiempo que invirtió ilustrando y describiendo cada muestra que llegó a sus manos y plasmarlo en sus obras posteriormente publicadas, cosa que no puede ni DEBE ser INVISIBILIZADA por los autores que en su nombre tratamos de interpretar su trabajo, un trabajo asombroso pese a las dificultades de la época; los científicos NO ESTAMOS para emitir JUICIOS DE VALOR a razón del trabajo de grandes pioneros de las ciencias como lo fue Leeuwenhoek, los científicos estamos para construir positivamente los pilares del conocimiento, me atrevo a decir que nuestra actitud debe parecerse a un automóvil 4×4 todo terreno capaces de aportar y brillar con luz propia antes que criticar y opacar el trabajo de grandes mentes como la de Antoni van Leeuwenhoek.

Alejandro Aguirre F. 18/11/2018

https://youtu.be/g7dS0NBsORc 

REFERENCIAS:

  • César Urtubia Vicario & Joan Antó i Roca en su artículo titulado: En el 350 aniversario  del nacimiento de Antoni van Leeuwenhoek (y ll.) Su obra. Tomado de: https://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2117/754/En_el_350_aniversario_del_nacimiento_de_Anton_van_Leeuwenhoek_(II).pdf  
  • Norberto J. Palleroni.(1970) Principios Generales de Microbiología. Departamento de Bacteriología e Inmunología de la Universidad de California (Estados Unidos). Programa Regional de Desarrollo Científico y Tecnológico. Departamento de Asuntos Científicos. Secretaría General de la Organización de Estados Americanos. Washington, D.C. pp. 1-3.

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Materiales de Laboratorio. (PARTE VI. Núcleos, papel filtro, pesafiltros, cristalizadores y petris.)

Alejandro Alfredo Aguirre Flores. [1]

[1] Universidad Central del Ecuador-Fac. Ciencias Químicas-Química de Alimentos

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     Continuando con esta selección de materiales de uso cotidiano en operaciones básicas de laboratorio, es importante mencionar que en ocasiones el desconocimiento de los materiales más comunes o sencillos que existen en los laboratorios de química o biología puede afectar de forma notable la consecución del objetivo de algún procedimiento experimental, en esta sexta entrega nos concentramos en aquellos sencillos pero muy importantes materiales que ayudan a controlar procesos de índole variada pero frecuente,no  sin antes mencionarles que puedes encontrar mayor información sobre otros materiales y equipos en la siguiente categoría de este tu blog: Materiales y aparatos para laboratorio de química

Como se ha mencionado en anteriores ocasiones en los laboratorios normalmente se llevan a cabo operaciones como ebullición, cristalizaciones, precipitaciones y filtraciones, esta publicación tiene como finalidad dar a conocer la importancia de materiales como núcleos de ebullición, filtros, pesas de filtros, cristalizadores, y petris.

ESPERAMOS TUS COMENTARIOS, SUGERENCIAS O APORTES.

1.- NÚCLEOS DE EBULLICIÓN:

Estas diminutas esferas de cristal son utilizadas para controlar que el burbujeo producido cuando un líquido llega a su punto de ebullición; en ocasiones especialmente los estudiantes novatos obvian este pequeño dispositivo, y ponen en ebullición distintas sustancias, poniendo en grave peligro su integridad puesto que la sustancia a ebullir  puede ser algún solvente o reactivo capaz de reaccionar con el fuego del mechero de ser el caso pudiendo provocar un incendio o explosión. En torno al rendimiento en un proceso químico los núcleos de ebullición permiten prevenir pérdidas de reactivo o producto por efecto del burbujeo excesivo. Su uso es recomendado en vasos de precipitación, matraces, cápsulas, etc.

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En resumen querido maestro o alumno; use estas pequeñas esferitas para evitar ebulliciones violentas, sobresaltos, reflujos o sacudidas bruscas recuerde que un laboratorio la seguridad persona y a de los demás es el mejor rendimiento. De no poseerlos y previamente informando de los riesgos que puede ocasionar, puede utilizar sustitutos como trozos de porcelana o cerámica  (siempre y cuando no sea reactivo, es decir, debe ser inerte) ni interfiera con el rendimiento del proceso, de esta manera se puede lograr cierta homogeneidad en la mezcla o sustancia que ebulle.

TIP: 

En ocasiones resulta algo complejo conseguir este material o se pierden con mucha facilidad, con mi corta experiencia puedo compartirles algunas alternativas útiles, y consiste en extraer las pequeñas perlitas que vienen en los reguladores de chorro en las botellas de champagne, whisky o ron, normalmente suelen poseer dos o tres perlitas de vidrio dentro de sí y cumplen con la función de regular la salida del licor, existen también en las tapas de las mismas botellas; de no ser posible lo recomendado anteriormente, otra alternativa es que en su próximo viaje a una zona costera y camine en la arena de la playa y con un poco de suerte seguramente encontrará trocitos de cuarzos de cristal de diversos colores, ellos sirven también para esta finalidad, hasta ahora no me arrepentido de usarlos, finalmente otra alternativa son pequeñas esferas de imanes negros usados en bisutería  dependiendo de la reacción pueden serle de utilidad, recuerde que un químico y laboratorista tiene que ser un verdadero 4X4 todo terreno!

2.- PESAFILTROS.-

Son vasitos o cajitas de vidrio por lo general, aunque los hay en plástico  de igual manera, ligeros, con tapón esmerilado, en los cuales se guardan los filtros con los precipitados en ellos recogidos, principalmente sustancias higroscópicas a fin de que no absorban humedad del ambiente una vez que han sido desecados en la estufa. Pesado previamente un pesafiltros se deduce por diferencia el peso del contenido descartando el peso del papel filtro que por lo general se lo hace previamente a la filtración como tal. Sirven por tanto como medio auxiliar en la determinación de pesos de precipitados sólidos o cristalizados (un aliado ideal cuando se trata de controlar las condiciones de un precipitado sobre todo si es capaz de hidratarse en el ambiente como es el caso del NaOH).

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3.- PAPEL FILTRO.-

El papel filtro normalmente es expendido de forma circular y poroso elaborado en celulosa pura aunque suele venderse también como rollos o pliegos para se cortados cuando se requiere variar medidas de acuerdo a la finalidad, de todos modos permite el paso de líquidos reteniendo a los sólidos no disueltos o precipitados como si se tratase de un colador fino fundamentándose en la filtración por gravedad, apoyándose de un embudo.

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Existen los llamados filtros cuantitativos, los mismos que al ser incinerados dejan una cantidad conocida de cenizas y así (de ser de buena calidad) llegan a centésimas de miligramo, existen de varios diámetros y resultan ser altamente importantes cuando se desea trabajar con masas conocidas exactas, cuando se combina su uso con un embudo para formar un equipo de filtración existe un dobladillo especial para  mejorar el rendimiento del filtrado, como muestra la siguiente ilustración:

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4.- CRISTALIZADORES.- 

Vasos cilíndricos de vidrio con pico o sin el de muy poca altura similar a una caja petri pero en ocasiones con mayor capacidad y amplia superficie de base. Como su nombre lo indica, son utilizados para la cristalización de sustancias sólidas disueltas, mediante una mayor evaporación a temperatura ambiente. Los hay en diversos volúmenes y diámetros.

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5.- CAJAS PETRI.-

Las cajas petri son materiales de vidrio muy importantes en la microbiología y la química, está formada por una tapa y un platillo de vidrio o plástico con o sin división en el medio, de gran superficie estandarizadas entre 8-12 cm de diámetro, se utiliza en química como evaporadores y cristalizadores con la novedad de poseer tapa evitando así la muestra se queme, en microbiología estos dispositivos son importantísimos puesto que en ellos se colocan los medios de cultivo (agares) para que solidifiquen y puedan realizarse en ellos los cultivos microbiológicos.

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REFERENCIAS:

Ing. Carrillo Alfonso A. (1990). Materiales y aparatos para laboratorio de química. Gráficas Mediavilla Hnos. Quito-Ecuador

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Usos y Aplicaciones de los Compuestos Aromáticos en la industria de Alimentos

Lucía Jaramillo Cando. [1]

Lesly Espinoza Buitrón. [1]

Alejandro Aguirre F. [1]

[1] Universidad Central del Ecuador-Fac. Ciencias Químicas-Química de Alimentos

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INTRODUCCIÓN

Los hidrocarburos aromáticos son parte de la gran familia del Benceno, puesto que tienen por núcleo uno o más anillos bencénicos, al presentar una estructura cíclica insaturada por esta razón se les denomina también arenos así lo menciona (Claramount, y otros, 2013); y son precisamente dicha característica que confiere aromaticidad a este tipo de compuestos debido a un traslape efectivo entre sus electrones π (pi) puesto que la presencia del anillo bencénico hace que su molécula presente tres pares de electrones deslocalizados en un ciclo plano adicionalmente el cumplimiento de los principios de Hückel. En definitiva estas características confieren cierta reactividad a este tipo de compuestos en los que reside una gran estabilidad proveniente de la deslocalización electrónica existente que en muchos casos incita a la resonancia, dando lugar a que las nubes electrónicas se encuentre en una relativa mayor “comodidad” como resultado de sus repulsiones débiles que si estuvieran localizadas en tres enlaces π.

Entorno a la investigación se han tomado en cuenta múltiples compuestos aromáticos derivados del Benceno así como compuestos heterocíclicos aromáticos que se relacionan con la industria de alimentos y derivados; tomando como factor común la “degeneración” de orbitales (con la misma energía) que tiene lugar en el núcleo del anillo bencénico, a su vez la presente investigación relaciona los aspectos negativos que pueden tener respecto a la industria alimentaria en efecto, su relación con la salud humana.

DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN

 

Aplicaciones del benceno

El benceno desde su descubrimiento por parte de Michael Faraday en 1825, tras lograr aislarlo desde una sustancia oleosa extraída de una lámpara común de queroseno y su posterior formulación (C6H6) demostrando que posee seis átomos de carbono equidistantes y equivalentes, propuesta por Eilhard Mitscherlich en 1834; el benceno es por sí mismo el principal representante de los compuestos orgánicos aromáticos (Wade, 2011).

Tiempo después fueron múltiples los estudios realizados entorno a su síntesis y presencia en la naturaleza, así Hoffman en 1845 lo aísla a partir de la hulla, levantando así un indicio de su presencia en el petróleo. Pero no fue hasta que el Nobel de Química Linus Pauling consiguiera encontrar el verdadero origen de su comportamiento, la resonancia o mesomería en la cual ambas estructuras de Kekulé se sobreponen.

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Ilustración 1 Comportamiento del anillo bencénico.

De manera general el benceno es utilizado en la fabricación de tintas, detergentes, explosivos, caucho, plásticos y fármacos. Sin embargo y a pesar de presentar riesgos para la salud ya que normalmente según la FDA posee en sus etiquetas frases tales como la R45 que menciona riesgo para la salud y causa de aparecimiento de cáncer y sus respectivas R48/23/24/25 que lo consideran como un compuesto del tipo tóxico capaz de representar riesgo de efectos graves para la salud en caso de exposición prolongada por inhalación, contacto con la piel e ingestión (Documentacion Ideam, 2003). Las industrias alimenticias en algunos países lo siguen utilizando como solvente para la extracción de esencias y concentrados a continuación algunos ejemplos.

Especias y condimentos-determinación de humedad en pimienta gorda. Método de prueba.

 

Según la publicación mexicana cuyo título original fue publicado como: Spices and condiments-determination of moisture content of all spice method of test (1988). Menciona al benceno como solvente indicado para la determinación de la humedad en pimienta gorda, lo importante del artículo radica en que no atenta contra la salud de los consumidores puesto que el método propuesto es únicamente para el análisis laboratorial de la pimienta mas no para su consumo inmediato.

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Ilustración 2 Pimienta Negra (gorda)

El método desarrollado por Secretaría de Agricultura y Recursos Hidráulicos de México menciona que el benceno por su punto de ebullición e insolubilidad en agua permite una adecuada destilación continua del agua presente en una muestra de 30 a 35 g de semillas de pimienta gorda en 75 a 100 cm3 de benceno, la investigación sugiere la ecuación siguiente para el cálculo de la humedad (Secretaría de Agricultura y Recursos Hidráulicos, 1988):

Donde:                                                   Humedad %=(A* ρ)/M*100

A= Volumen de agua (cm3)

ρ = Densidad del agua (g/cm3)

M= Peso de la muestra (g)

 

Benceno como contaminante de los alimentos, fuentes hídricas y agua potable

 

Por otra parte el benceno ha sido uno de los principales contaminantes del agua potable en comparación con otros compuestos según menciona (Echeverry, 2016), alimentos como café, pan comercial, agua potable y envasada, frutas, verduras, bebidas isotónicas, chicles, derivados cárnicos, alimentos con saborizantes, helados, yogurt e incluso cosméticos en todo el mundo han presentado trazas de benceno, que como se mencionó anteriormente es altamente tóxico, el origen de dicho mal puede deberse a malas prácticas de manufactura en las industrias no alimenticias, mismas que desechan sus aguar residuales sin un adecuado control de sustancias contaminando de esta manera los recursos hídricos, la norma técnica internacional establecida por la FDA menciona que no se excederá la cantidad de 1μg/l de agua caso contrario se considera como muestra contaminada y requiere tratamiento emergente, a su vez la OMS (Organización Mundial de la Salud) y la Agencia para la Protección del Medio Ambiente (EPA), clasifica al benceno como parte de la lista de compuestos emergentes en el tratamiento de aguas por su persistencia y sus efectos negativos para la salud humana así lo afirma (Barceló & López de Alda, 2010).

Benceno como producto residual en la síntesis de benzoatos presentes en alimentos

Alimentos tales como las salsas de tomate (Kétchup), sodas y aquellos que presenten benzoato de sodio o potasio en general pueden tener mayor incidencia de trazas de benceno, y aunque el benzoato puede parecer inofensivo las industrias alimenticias y químicas en general sintetizan este compuesto a partir del benceno, a su vez y al no existir un proceso ciento por ciento efectivo, nada puede frenar el aparecimiento de rachas de reactivo en los productos finales así lo afirma (Echeverry, 2016). A continuación la síntesis comúnmente utilizada para la formulación del benzoato sódico:

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Ilustración 3 Síntesis del Tolueno, Benzoato sódico y ácido benzoico. Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_benzoico

En relación al tema la Administración de Alimentos y Drogas de los Estados Unidos (FDA) por sus siglas en inglés, menciona que las sales de benzoato al ser expuestas a la luz y al calor en presencia de vitamina C (común en ciertos alimentos tales como gaseosas y fármacos) al reaccionar pueden causar cantidades residuales de benceno, este factor entorno a la industria de bebidas ha sido muy criticado por que normalmente las bebidas gaseosas son transportadas en vehículos con exposición directa a la luz solar creando el factor adecuado para su transformación y en consecuencia convertirse en un factor nocivo para la salud de los consumidores (Echeverry, 2016).

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Ilustración 4 Las gaseosas carbonatadas, por factores de estabilidad presentan benzoatos de sodio y potasio que al reaccionar con la luz y el calor pueden formar rachas de benceno.

 

Aplicaciones de otros compuestos aromáticos

 

Uso de las Quinolinas e Isoquinolinas en la industria alimenticia

Las quinolinas e isoquinolinas con compuestos cíclicos en los que un anillo bencénico y uno de piridina se hallan fusionados y eso aplica también para su correspondiente catión quinazolinio; aunque el criterio de carácter aromático de Hückel predice aromaticidad en compuestos mono cíclicos se conoce que este tipo de compuestos conservan sus propiedades aromáticas así lo considera (Dep. Fquím. UNAM, 2015); es así como muchos de sus derivados son utilizados en múltiples sectores industriales tales como el actinoquinol utilizado en la fabricación de pantallas UV, benzoquinolina utilizada en la fabricación de desinfectantes, lotrifen que es un derivado de las quinolinas ampliamente usado como abortivo o el dimetisoquin potente anestésico y finalmente la papaverina en la fabricación de relajantes musculares.

 

Amarillo de quinoleína (E E104) o amarillo de quinolina

 

El amarillo de quinolina es un importante ingrediente sintético para la industria de alimentos como agente colorante entre sus aplicaciones más destacadas están:

 

  • Dulces de azúcar y golosinas.
  • Repostería de naranja, vainilla y chocolate.
  • Panadería.
  • Bebidas alcohólicas y no alcohólicas hidratantes, energizantes, bebidas electrolíticas.
  • Heladería.
  • Snacks y botanas.
  • Salsas y condimentos.
  • Bebidas Carbonatadas.
  • Quesos en polvo.
  • Frituras y otros.

Según afirma (Badui, 2013), el color de los alimentos es muy importante para el consumidor a razón de ser el primer contacto e impresión que tiene un potencial comprador en respuesta de lo que visualmente aprecia del producto, lo que es determinante para la aceptación o rechazo del mismo.

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Ilustración 5 Alimentos que contienen colorante E E104 (Amarillo de quinolina) Fuente: http://hablemosclaro.org/ingrepedia/amarillo-de-quinolina/#1502293691178-e5ac3059-a00b

La síntesis del compuesto parte del sulfonato 2-(2-quinolil)-1,3-indadiona, consiste principalmente de las sales sódicas de mezclas de sulfonatos, monosulfonatos, tiosulfonatos como agentes colorantes con la presencia de cloruro de sodio y/o sulfato de sodio como sustancias no colorantes.

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Ilustración 6 Estructura Química del Amarillo de Quinolina. Fuente: http://hablemosclaro.org/ingrepedia/amarillo-de-quinolina/

El amarillo de quinolina es empleado en la industria de alimentos como agente colorante, lastimosamente estudios han demostrado riesgos para la salud ante este aditamento alimenticio, a tal punto que según menciona (Pliskin, 2017) ha sido prohibido en muchos países tales como: Estados Unidos, Australia, Finlandia, Noruega y Austria; y en muchos se ha sugerido evitar su consumo. Esta sustancia es soluble en agua y dentro de las industrias de mayor tendencia a su utilización son las de fabricación de fideos y pastas; así como también en marcas como HARIBO que fabrican dulces y gomas del tipo masticable (gomitas) y con respecto a las bebidas lácteas en diversas cremas y postres, de las bebidas más populares en las que se puede ubicar dicho colorante está la gaseosa FANTA de Coca Cola Spring Company. Entre los daños para salud más notables están la hipersensibilidad a la sustancia o su intolerancia (Pliskin, 2017).

 

Aplicaciones de las pirazinas en los alimentos

 

La pirazina es un compuesto orgánico aromático heterocíclico. Su molécula presenta una simetría con grupo puntual D2h. Es un sólido de apariencia cerosa o cristalina. Presenta un fuerte olor similar al de la piridina. Es volátil con vapor de agua (UDEA, 2010).

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Ilustración 7 Estructura de la Pirazina.

Las pirazinas normalmente son factores de control en la industria vinícola y su síntesis ha evolucionado de la siguiente manera:

  • Síntesis de Staedel-Rugheimer (1876): Reacción de 2-cloroacetofenona con amoniaco para obtener la 2- aminocetona, la cual se condensa para formar la dihidropirazidina, y se forma la aromaticidad por oxidación posterior.
  • Síntesis de Gutknecht (1879): Ciclización de α-aminocetonas, producidas por reducción de isonitroso cetonas, para obtenerse las dihidropirazinas. Estas son posteriormente deshidrogenadas con óxido de mercurio (I) o sulfato de cobre (II), e inclusive con oxígeno atmosférico: 34
  • Síntesis de Gastaldi (1921): Se requiere de (4-N-sulfonilamino)cianometil cetonas.

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Ilustración 8 Pirazinas en Alimentos Fuente: https://lanocheenvino.com/2017/03/28/que-son-las-pirazinas/

Las pirazinas actúan como descriptores aromáticos en ciertos alimentos como el pimiento verde, las mismas se distribuyen en diferentes alimentos y verduras (espárragos y arvejas), por otro lado, las pirazinas forman parte de las uvas blancas y tintas mismas que confieren notas olfativas al vino así lo afirma (Cabeller, 2018).

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Ilustración 9 Uvas Blancas (verdes) para la elaboración de vino blanco. Fuente: https://lanocheenvino.com/2017/03/28/que-son-las-pirazinas/

Según la autora la concentración de pirazinas disminuye a medida que madura la uva por lo que en ocasiones los niveles altos de esta molécula en el vino es asociado con la falta de maduración de las uvas; a su vez de encontrarse en este estado (muy concentrado) es indicador negativo en la calidad del vino.

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Ilustración 10 Pirazinas comunes en las uvas para vinos. Fuente: http://vinospasini.blogspot.com/2012/07/aromas-verdes-del-vino.html

Por esta razón la necesidad de exhaustivos controles en el viñedo antes y después de la cosecha en este proceso entra en juego el profesionalismo y experiencia del enólogo por encima del mismo agricultor, la dificultad radica en el momento de la cosecha, puesto que la madurez de la uva es un fenómeno asincrónico puesto que maduran en diferentes tiempos los racimos de una misma cepa, cada unidad (granos) del racimo madura de forma independiente y la pulpa, piel y semilla de los granos también es asincrónica razón por la cual es dificultoso determinar el momento óptimo de la cosecha.

Por los motivos expuestos en el párrafo anterior el momento de la cosecha es crucial para condicionar las características sensoriales del vino; factores externos como el clima, la temperatura ambiental durante el periodo de la maduración, agentes químicos presentes en insecticidas son principalmente los influencian de forma directa la concentración de pirazinas en las uvas. Por ejemplo entorno a la temperatura tenemos la siguiente relación: Las temperaturas bajas durante la maduración inducen a producir uvas con nieles mayores de pirazinas (maduración rápida incompleta, no natural o acelerada), las temperaturas cálidas a su vez generan uvas con menores niveles de pirazinas acompañado de tiempos óptimos de maduración.

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Ilustración 11 El uso de polarímetros es indispensable para la obtención de índices de refracción que permitan identificar la presencia de compuestos como la pirazina. Fuente: http://agriculturers.com/que-son-los-grados-brix/

Finalmente las técnicas de vinificación, menciona la autora, impactan también con la concentración de pirazinas en el producto final y entorno a su detección se considera bajo siempre y cuando existan de 2 a 8 ng/l para vinos blancos y de 2 a 16 ng/l en los tintos.

Presencia de la piridina en industria alimenticia

La piridina fue descubierta por Thomas Anderson en 1849 y su nombre proviene del vocablo griego Pyros que significa fuego, en efecto este líquido incoloro presenta una alta inflamabilidad y de forma natural puede identificarse como un aceite (incoloro) de olor desagradable al calentar huesos de animales, la forma natural más común de este compuesto es el NAD, vitaminas B3, B6, B12, etc; es allí donde radica su importancia en la industria alimenticia.

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Ilustración 12 Piridina, azabenceno o azina. Fuente: https://www.ecured.cu/Piridina

Su síntesis parte del alquitrán crudo y es utilizada como solvente en la producción de muchos productos, los más comunes en el sector alimenticio es la producción de condimentos y vitaminas utilizadas en suplementos alimenticios, así lo afirma (Seco, 2014), es importante mencionar que la forma pura de la piridina es mortal, cancerígena, capaz de producir infertilidad se la puede encontrar en especies vegetales como la Belladona (Atropa belladona).

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Ilustración 13 Ilustración Naturalista de la Belladona. 

De manera general la formación de piridina en los procesos industriales de los alimentos se asocia a toxicidad salvo los casos en los que se contribuya con el aroma y el sabor cuyos derivados no son tóxicos así lo afirma (Seco, 2014).

Muchos de los alimentos de consumo diario contienen aromatizantes como resultado de la adición de compuestos que contienen piridina y de forma análoga por la adición de productos naturales en el medio ambiente. Una de las formas más conocidas de esta sustancia como derivado es la PIRIDOXINA, esta sustancia es conocida comúnmente como Vitamina B6, nutriente esencial con propiedades beneficiosas para el metabolismo y sistema nervioso del cuerpo humano, estudios han demostrado que es capaz de estimular energéticamente a un individuo motivo por el cual es ingrediente principal en muchas suspensiones orales y jarabes para niños y demás suplementos alimenticios (B. Pavlov, 1970).

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Ilustración 14 Piridoxina (Vitamina B6)

Entre los valores más importantes en (mg/100g de muestra) de esta importante vitamina en alimentos podemos mencionar la siguiente lista:

  • Pistachos: 1.7mg.
  • Hígado de pavo: 1.0mg.
  • Atún: 0.9mg.
  • Semillas de girasol: 0.8mg.
  • Sésamo: 0.8mg.
  • Salmón: 0.6mg.
  • Maíz: 0.6mg.
  • Avellanas: 0.6mg.
  • Carne roja: 0.5mg.
  • Lentejas: 0.5mg.
  • Duraznos: 0.5mg.
  • Plátanos: 0.3mg.

 

Incidencia del ácido benzoico en industria alimenticia

El ácido benzoico pertenece al extenso grupo de los compuestos aromáticos y es por sí mismo uno de los compuestos orgánicos más utilizados en la industria alimenticia. Su uso más común es como conservante alimenticio, de forma natural el ácido benzoico puede obtenerse de arándanos, ciruelas, canela, frambuesas, clavos de olor entre otros.

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Ilustración 15 Estructura molecular del ácido benzoico.

Este compuestos tiene especial eficacia en alimentos del tipo ácido, la razón de su popularidad en la industria radica en su costo, puesto que no es elevado y resulta muy útil para controlar y frenar el aparecimiento y propagación de levaduras, bacterias (en casos muy específicos) y mohos (MILKSCI, 2003).

 

Sin embargo no todo es beneficio, uno de los principales problemas de este compuesto es su sabor astringente y de cierta forma desagradable, por otra parte presenta ciertos niveles de toxicidad, que aunque es relativamente baja pero mayor en comparación con otros conservantes, puede producir intolerancia a algunas personas, y por este motivo es que su control es muy importante.

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Ilustración 16 El ácido benzoico en la industria de alimentos es identificado como aditivo-conservante E210.

El Conservante E210 (Ácido Benzoico) es utilizado principalmente en el continente europeo como conservante en bebidas refrescantes (gaseosas carbonatadas) como sucede en España así lo afirma (MILKSCI, 2003); entorno a la misma industria de bebidas es utilizado en la fabricación de zumos; productos lácteos utilizados en repostería y galletería así mismo en la elaboración de conservas de vegetales tales como tomates (Cherrys especialmente), pepinillos o pimiento envasados en grandes recipientes para uso de grandes cadenas de restaurantes de consumo masivo; crustáceos frescos o congelados y derivados de pescado; margarinas, salsas (especialmente en su forma de benzoato de sodio o potasio (E211 y E212 respectivamente) como es el caso de la salsa de tomate (MILKSCI, 2003).

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Ilustración 17 Ácido benzoico en los alimentos.

El mencionado conservante industrial se obtiene de al menos 3 formas diferentes en la industrial según menciona (Aditivos Alimentarios, 2016)

  • Oxidación de Naftaleno de anhídrido ftálico con óxido de Vanadio.
  • Oxidación de la mezcla de Tolueno y ácido nítrico.
  • Hidrólisis del clorobenceno.

De forma adicional este conservante está siendo empleado en la fabricación de gelatinas, humus, champiñones, miel, aceitunas, caviar, mermeladas, bebidas de malta y energizantes polos de helado, tortillas de trigo y patatas, frutas en almíbar, alimentos pre cocidos, licores y salsas picantes.

La OMS considera como aceptable una ingestión de hasta 5 mg por Kg de peso corporal y día. Con la actual legislación española esté límite se puede superar, especialmente en el caso de los niños. Otras legislaciones europeas son más restrictivas. En Francia sólo se autoriza su uso en derivados de pescado, mientras que en Italia y Portugal está prohibido su uso en refrescos. La tendencia actual es no obstante a utilizarlo cada vez menos sustituyéndolo por otros conservantes de sabor neutro y menos tóxico, como los sorbatos. El ácido benzoico no tiene efectos acumulativos, ni es mutágeno o carcinógeno (MILKSCI, 2003).

 

Incidencia del benzaldehído (C6H5CHO) en industria alimenticia

El benzaldehído (C6H5CHO), figura como un compuesto orgánico aromático perteneciente a los aldehídos y cetonas, y aunque el presente documento no tiene por finalidad centrarse en aldehídos y cetonas puesto que se abordará en la siguiente unidad de estudio, se considera al benzaldehído un compuesto aromático de alta importancia en la industria de alimentos. El benzaldehído es un compuesto químico que pertenece al extenso grupo de aldehídos aromatizantes, que consiste en un anillo de benceno con un sustituyente aldehído así lo afirma (Gavira Vallejo, 2015). A nivel organoléptico es un líquido incoloro con variaciones hasta tonalidades amarillas (dependerá de su pureza), se identifica por un olor frutal potente a cerezas y almendras amargas.

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Ilustración 18 Benzaldehído, bencenal, fenilmetanal o aldehído benzoico.

En torno a sus propiedades químicas, el benzaldehído es ligeramente soluble en agua, miscible en alcohol y éter; se recomienda su almacenaje en envases cerrados en lugares frescos, ventilados y protegidos de la luz solar puesto que tiende a oxidarse rápidamente en presencia de aire por tanto es recomendable también su almacenaje en frascos ámbar.

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Ilustración 19  Semillas que contienen Benzaldehído de forma natural.

El método de obtención natural es desde las semillas de almendras, ciruelas, cerezas, duraznos, melocotones entre otros; estas semillas poseen cantidades significativas de amigdalinas [glucósido, molécula formada por una parte glucídica y una parte no glucídica (C20H27NO11)], cuando las amigdalinas se rompen por catálisis enzimática o por hidrólisis se obtienen dos tipos de azucares, un cianuro y un benzaldehído formando así benzaldehído de forma natural (Gavira Vallejo, 2015).

Según el autor a nivel industrial, el benzaldehído también puede obtenerse, entre otros métodos, a través de la oxidación del tolueno [hidrocarburo aromático (C6H5CH3)]

En la industria alimenticia, el benzaldehído se usa como aditivo alimentario, entendiendo un aditivo como toda sustancia o mezcla que no aporta valor nutricional y que es agregada en la mínima cantidad posible, para crear, modificar mantener o intensificar las propiedades organolépticas y sus condiciones de conservación.

Todos los productos empleados como aditivos alimentarios están altamente regulados para que su consumo no sea perjudicial para el ser humano.

Sea cual sea su origen, el benzaldehído, es un producto considerado peligroso por el CLP (clasificación, etiqueta y envasado de productos químicos), con la siguiente clasificación, ya que puede provocar reacciones alérgicas en la piel y reacciones en el hígado (no llega a categoría de mortal, mutagénico o cancerígeno), en la industria de alimentos se identifican las siguientes 4 especies numeradas:

  • H302: Nocivo en caso de ingestión
  • H319: Lesiones oculares graves o irritación ocular
  • H332: Nocivo en caso de inhalación
  • H335: Toxicidad específica en determinados órganos.

Y a pesar de ser considero peligroso, forma parte de determinado alimentos, como las piruletas.

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Ilustración 20 Piruletas de caramelo.

Uno de los organismos encargados de esta regulación es la FEMA (Flavors and Extract Manufacturing Assosiation), la cual clasifica el benzaldehído con el número FEMA 2127. Según esta asociación, el aldehído puede ser empleado para dar aroma a almendras amargas, azúcar quemado, cereza, pimientos asados y malta.

Para asegurarse que el consumo del benzaldehído no es peligroso para la salud humana, han establecido unos límites de ppm que los productos alimentarios finales no pueden sobrepasar A continuación la tabla de concentraciones límites en ppm para alimentos que contengan benzaldehído con la finalidad de asegurarse que el consumo del benzaldehído no es peligroso para la salud humana (Gavira Vallejo, 2015).

TIPOLOGÍA DE PRODUCTO PPM MÁXIMO AUTORIZADO
Bebidas no alcohólicas 36 ppm
Helados 42 ppm
Caramelos 120 ppm
Productos horneados 110 ppm
Gelatinas y pasteles 160 ppm
Chicles 840 ppm
Bebidas alcohólicas 60 ppm

 

Aplicación del estireno y poliestireno en el envasado de los alimentos

 

El poliestireno es un plástico versátil usado para fabricar una amplia variedad de productos de consumo. Se sabe que cerca del 50-60% de estireno producido a nivel industrial está destinado a la fabricación de envases de poliestireno para comestibles (Roque Marroquín, 2016).

Dado que es un plástico duro y sólido, se usa frecuentemente en productos que requieren transparencia, tales como envases de alimentos y equipos de laboratorio.

Cuando se combina con varios colorantes, aditivos y otros plásticos, el poliestireno se usa para hacer electrodomésticos, electrónicos, repuestos automotrices, juguetes, macetas y equipamiento para jardines, entre otros a su vez el poliestireno en espuma puede tener más de 95 % de aire.

(Roque Marroquín, 2016) Menciona en su artículo que dados los efectos nocivos para la salud del estireno reportados por el Programa Nacional de Toxicología y su reciente clasificación como “agente carcinógeno racionalmente anticipado” y conocido la factibilidad de la migración de monómeros de estireno a partir de los envases de alimentos hacia su contenido, se considera importante la determinación de esta sustancia como advertencia y prevención de futuros perjuicios contra la salud humana.

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Ilustración 21 Bandejillas fabricadas con poliestireno para el envasado de alimentos.

El envasado para el servicio de alimentos de poliestireno suele ser mejor aislante, mantiene los alimentos frescos por más tiempo y cuesta menos que las otras alternativas (Chemical Safety Facts, 2010).

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Ilustración 22 Polimerización del estireno.

Existen 2 clases de poliestirenos utilizados en industrias varias estos son:

  • poliestireno expandido (EPS)
  • poliestireno extruido (XPS)

Con respecto al estireno se puede decir que es la molécula de partida del polímero antes mencionado, el estireno (C8H8) también conocido como VINILBENCENO etenilbenceno, cinameno o feniletileno. Se utiliza en la fabricación de una amplia gama de polímeros (como el poliestireno) y elastómeros copolímeros, como el caucho de butadieno-estireno o el acrilonitrilo butadieno-estireno (ABS), que se obtienen mediante la copolimerización del estireno con 1,3-butadieno y acrilonitrilo.

El estireno se utiliza ampliamente en la producción de plásticos transparentes y se ve relacionado con la industria alimenticia porque se considera como contaminante de diferentes alimentos, como frutas, hortalizas, nueces, bebidas y carnes. (Chemical Safety Facts, 2010)

DISCUSIONES Y CONCLUSIONES

Como se ha demostrado los compuestos aromáticos tienen una amplia incidencia en la industria alimenticia, sea por estar presentes en la fabricación de múltiples alimentos así como en los procesos de envasado; la identificación de los mismos permite tener una mayor prevención entorno al consumo de alimentos que pueden estar relacionados a compuestos aromáticos tóxicos o persistentes y en lo que respecta a la formación académica del profesional químico de alimentos permite conocer de forma efectiva las múltiples fuentes de contaminación de alimentos lo que en definitiva aporta en el mejoramiento y aseguramiento de la calidad dentro de la industria garantizando alimentos inocuos para el consumo humano, por otra parte es recomendable la socialización tanto de la presencia, utilidad, beneficios y riesgos de los diversos compuestos aromáticos y derivados del benceno con la sociedad misma que se relaciona directamente con el patrón de consumo de los alimentos mencionados en el presente informe investigativo.

Bibliografía

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La Radiactividad, una herramienta para medir el tiempo

Alejandro Aguirre F. [1]

[1] Universidad Central del Ecuador-Fac. Ciencias Químicas-Química de Alimentos

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El tiempo en definitiva se enmarca dentro de lo más ambiguo de la existencia humana, es de suponerse también sea una gran inconformidad del hombre, porque nunca será suficiente, tanto es que el hombre se ha concentrado en estudiar su transcurrir, se le ha brindado nombre, unidades físicas para conceder formalmente una dimensión existente para explicarlo y aun así la ciencia se encuentra en la tarea de intentar romper sus “límites” casi de una forma irracional buscando evitar lo inevitable. El tiempo ha tenido sin numero de definiciones, la física menciona que el tiempo es una dimensión que representa la sucesión de estados por los que atraviesa la materia y la energía; la definición física moderna menciona:

No hay espacio ni tiempo fuera del límite de tu universo; el tiempo ocurre inexorablemente.

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Hasta hace poco, el cálculo de miles de años en el pasado es decir, para  referirnos a espacios de tiempo pertenecientes a la prehistoria e incluso la historia, eran efectuados mediante cálculos esencialmente empíricos que se sostienen únicamente en la habilidad deductiva de los más experimentados paleontólogos. En la actualidad  y gracias a los estudios de la radiactividad, se puede calcular la edad de los fósiles y de los minerales.

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El nuevo método consiste en la velocidad de disgregación de los principales elementos radioactivos; en efecto, al determinarse el grado de transformación que uno de éstos elementos experimenta en el periodo de una determinada estructura geológica, es muy posible establecer con gran exactitud cuántos años han transcurrido desde la formación de dicha estructura.

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En concreto la transformación de los elementos radioactivos es una especie de reloj  cuyas radiaciones marcan el tiempo desde el instante en que ha nacido el universo.

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La ley que rige dichas transformaciones establece que en cada unidad de tiempo la relación de los átomos transformados respecto a los que permanecen invariables es constante.

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Si dN es el número de átomos transformados en el tiempo dt, se puede decir que la ecuación diferencial:

dN=L.N.dt

La cual expresa que la cantidad de dN es PROPORCIONAL al número de los átomos N, que aún no se han desintegrado.

L es la constante de desintegración, es decir, la fracción que se transforma en unidad de tiempo t. POsteriormente se integra la ecuación diferencial obteniendo al fin:

ssssss.png

Misma que nos permite obtener el número de los átomos N que aún están con su carda de radioacividad después del tiempo t.

Lo mismo se puede decir en relación con el peso: Nt expresa el peso de la sustancia que subsiste después del tiempo t, y No expresa el peso que existía en el origen.

En el caso del Radio, por ejemplo, L es igual a 1/2200 tomando como unidad de tiempo el año; lo que significa que en un año sobre 2200 átomos de Radio se desintegra UNO SOLO.

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La vida media de un átomo, refiriéndonos a la duración de su existencia media tomada en un grupo a partir de un instante cualquiera es la inversa de la constante L; por tanto la vida media del Radio es de 2200 años; esta vida media varía como orden de magnitud entre 1010 años para el Torio y 10-9 segundos para el Torio C`, osea entre límites enormemente grandes.

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   Los físicos por su parte hacen todavía una distinción entre “vida media” y el tiempo de reducción del valor medio, llamado PERIODO, durante el cual cierta masa de sustancia se desintegra por mitad para comprenderlo Trevisani propone en 1952 un buen ejemplo:

En el estudio estadístico de la mortalidad humana cuando se consideran v.g. mil individuos de la misma edad, supóngase de 20 años , estos 1000 individuos, a 45 años serán reducidos a la mitad, pero no se puede deducir de aquí que en media, de las 1000 personas vivirían  25 años, porque tal vida media se obtendrían sumando todos los tiempos vividos. Podemos ver que ambos conceptos son distintos. Una análoga diferencia entre vida media y período en los cuerpos radioactivos.

Para la sustancias radioactivas el período es: 0.693/L.

Sea noel número de átomos que existían en el instante de origen del tiempo; n el número de átomos que existen en el momento del cálculo.

Llamamos L a la constante de radioactividad, y t el tiempo:

Tenemos:

n = no*e-Lt

Siendo: n = 1/2 no, de donde ½ = e-Lt  o sea  t =  log 2 /L = 0.693/L.

Así para el Radio el período es aproximadamente de 1600 años.

Para el Radio podemos calcular la constante de desintegración porque se ha llegado a contar directamente el número  de partículas alfa (∝) emitidas por segundo.

En efecto, el número de átomos emitidos de Radio en un tramo es:

AAAAAA

En un segundo son emitidos por gramo 3.71*1010 partículas y luego L para el Radio:

awaw.png

Se deduce la existencia media tomando la inversa de este número y dividiéndolo por el número de segundos tomados en un año. Nos da el período de 1600 años respectivamente.

El tiempo necesario para que una sustancia radioactiva esté en un equilibrio con el elemento que la genera depende de la velocidad de transformación de una y otra sustancia. es decir la emanación Radón se encuentra en equilibrio con el Radio. Después de dos meses cuando se hace iniciar el proceso de generación: el Radio A engendrado de emanación está en completo equilibrio después de cinco días. Esto nos da la posibilidad de encontrar las distintas cantidades de materia radioactiva que se encuentra en otra.

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Es por tanto cierto que la transformación de los elementos de tipo radioactivo sean una especie maravillosa de reloj ultra preciso cuyas radiaciones marcan el tiempo desde el instante en que ha nacido el universo mismo; y si usted es de los que cree en Dios sea en su forma Buda o en el mismo Jesucristo, independientemente y de ser artífice de la creación, seguramente este sea el sofisticado reloj que cuelga de su muñeca (de poseerla).

Los paleontólogos a su vez ya han empezado a apropiarse de este método de medida del tiempo y en todo el mundo se ha procedido a la verificación de los datos y registros fósiles de todo vestigio arqueológico, Según estas determinaciones la evolución del  ser humano habría comenzado sobre la Tierra hace unos 15 millones de años o 25 millones tomando en cuenta el ancestro primate más antiguo, los primeros mamífero y anfibios hace unos 150 y 250 millones de años ha respectivamente.

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En todo esto existió dificultades grandes, puesto que estas radiaciones tienen una vida que se calcula en millones de años y no se prestan para medir tiempos menores a 1 millón de años.

A la postre cuando se investigó un poco más sobre el Uranio, el Plomo y el Torio 230, éste último que se encuentra frecuentemente en los sustratos geológicos del periodo Plioceno y que tiene un período de radioactividad que dura 186000 años. Con tal procedimiento fue posible se establezca que por ejemplo, el estado glaciar del Polo Sur (ANTÁRTIDA) existe desde hace unos 1100000 años atrás.

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En siglo pasado las investigaciones al respecto se activaron entorno al descubrimiento de los rayos cósmicos.

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Resultado de imagen para Libby, Anderson y ArnoldEfectivamente, fueron los profesores Libby, Anderson y Arnold del Instituto de Física Nuclear de la Universidad de Chicago, demostraron que en la naturaleza junto con el Carbono común (C 12) existe siempre en todas partes pequeñas cantidades de un isótopo radioactivo del mismo elemento (C 14) producido por la acción de los rayos cósmicos sobre el nitrógeno de la atmósfera.

Ing. Javier Trevisani. 1952.

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En el aire el Carbono 14 permanece en cantidades constantes porque se va formando tanto como se desintegra, así también el carbono radiactivo penetra y se renueva continuamente aún en el seno de la materia viviente (mediante su alimentación) en contacto con la atmósfera, y se refiere a la materia viviente que es la que pertenece a los seres orgánicos.

A su vez si los seres de los mencionados mueren o son enterrados accidentalmente, entonces el Carbono 14 no puede ya renovarse y comienza su agotamiento radioactivo según las leyes ya antes mencionadas, se sabe que la emanación radioactiva del Carbono 14  se reduce a la mitad después de 5720 años.

Entonces desde el momento que queda enterrada una sustancia orgánica se puede establecer con mucha aproximación la fecha de su muerte dentro de un límite de 25.000 años. El descubrimiento de los profesores, Libby, Arnold, y Anderson  tiene por tanto una gran importancia.

Se ha efectuado múltiples experimentos así por ejemplo se ha examinado un pedazo de ciprés del sarcófago de la tumba egipcia de Neferu (Meydum) y pedazo de acacia de la tumba de Zoser (Sakkara).

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Zoser, el magnífico.

Los dos sarcófagos resultaron tener 4800 años, fechas que concuerdan con las de la historia señalada entre 4576 y 4650 respectivamente.

En el Carbono 14 están cifradas muchas esperanzas de la prehistoria y de la historia antigua de todos los continentes, estos descubrimientos ampliaron la información que proporcionan los astrónomos puesto que les permite tener mayo exactitud con la edad de muchos cuerpos celestes impactados con la tierra hace millones de años. En consecuencia permite fijar los cimientos del tiempo mediante la radioactividad porque se habla de las emanaciones radioactivas de un isótopo del Potasio, el denominado Potasio 40 (K40), que con el tiempo se transforma en Calcio y Argón, aun existe mucha información pendiente sobre su desintegración.

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Con todo ello ya podríamos contestar con un poco de aproximación sobre cuál es la edad de nuestro planeta, y casi podríamos afirmar que la Tierra tiene unos 4600 millones de años ± 1%. Esta datación, basada en el decaimiento de hafnio 182 en tungsteno 182, fue determinada por John Rudge, del Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Cambridge, en el año 2010, lo que resulta bastante curioso porque 70 años antes se creía que la edad de la Tierra databa de  unos 2 mil millones cosa que fue desmentida por los avances en el estudio del tungsteno y hafnio.

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La física y la química ponen así a disposición de la ciencia una cronología calculada sobre bases rigurosas que  permiten comprender con mayor exactitud la evolución de los distintos acontecimientos sobre y de nuestro globo así como del cosmos entero, un sentido de realidad y seguridad que apenas empieza a comprenderse.

Referencia Bibliográfica

Ing. Javier Trevisani. 1952. La radioactividad en la medición del tiempo. Revista Científica Órgano de la sociedad protectora de investigaciones científicas. Enero-Marzo 1952. Vol. Nº 1. pp. 18-21. Trujillo-Perú.

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El enigma de los murciélagos en la ciencia

Alejandro Aguirre F. [1]

[1] Universidad Central del Ecuador-Fac. Ciencias Químicas-Química de Alimentos

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Hasta principios del siglo pasado no se conocía en lo absoluto que los murciélagos pudiesen transmitir la rabia y más allá de estigmatizar a estas bellas criaturas, considero muy importante socializar y difundir sobre el impacto que pueden tener en la salud humana, de manera particular en zonas rurales de las que se conoce, son hogar de diversas especies de murciélagos. Los primeros casos de rabia transmitida por murciélagos se observaron en zonas sureñas de Brasil a la par se fueron dando a conocer múltiples casos en América Central como México; en Ecuador e incluso Estados Unidos así lo menciona Antonio Molina en su artículo: “Los enigmáticos murciélagos” publicado en la revista AMERICA CLINICA Vol. XLII Núm. 6 (Junio de 1963).

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En muchos países del mundo la incidencia de  transmisión de rabia por murciélagos es un verdadero problema de salud pública en especial, en países del continente africano, el del mar Caribe, así como diversas localidades ubicadas en las cuencas del río Amazonas, en el caso específico de México existen casos registrados en las selvas de la península de Yucatán y Chiapas. En el caso concreto del Ecuador aunque la incidencia total de los casos es un tema pendiente para las autoridades de salud, se sabe bien que en la zona litoral, principalmente en localidades ubicadas cerca de manglares como lo son las provincias de Esmeraldas (hasta la frontera con Colombia) y Manabí tienen una amplia posibilidad de registrar casos puesto que en dichos manglares e incluso residencias abandonadas habitan especies de murciélagos transmisores de la rabia.

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Sin embargo, y a juicio de Molina es imposible predecir si actualmente la transmisión de rabia llegue a representar un riesgo elevado para la sanidad pública, puesto que hasta ahora no ha sido necesario realizar campañas de exterminio de estos singulares mamíferos, pero sí debe tomarse en cuenta que la mordedura puede ser peligrosa, por lo que se recomienda que los habitantes de las comunidades en donde se han dado, avistamientos o se conozca en concreto su existencia, eviten contacto con los mismos ya que podrían poner en riesgo su salud, reiterando nuevamente que el asunto no es  malignizar o estereotipar a la imagen del murciélago, sino generar conciencia y respeto por las especies que habitan y comparten ecosistemas con nosotros, hay que recordar que los invasores de sus hábitats normalmente somos los seres humanos y que el papel de los murciélagos es fundamental en los ecosistemas, puesto que son los responsables del control de insectos así como también de otras especies de animales y plantas.

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Éstos animalitos que para muchos podrían parecer desagradables o a su vez tiernos, no dejan de ser fascinantes y enigmáticos, por siglos su imagen ha sido fuente de superstición y como es sabido, resulta imposible no relacionarlos con Drácula relato del famoso escritor irlandés Bram Stoker, novela publicada en 1897 que resultó ser un clásico de la literatura en el siglo XIX,  y que en lo que a mí respecta como escritor considero que fue un primer abordaje del papel que jugaba la mujer en la época victoriana; entorno a ese personaje (el vampiro) refiere a la tradición literaria un sin número de hechos fantásticos; en el pasado (nos referimos en especial a la Edad Media) se les atribuía poderes sobrenaturales y por esa razón, en más de una ocasión, y de forma irracional, las comunidades se han dedicado a su caza de forma ilegal reduciendo enormemente las poblaciones de murciélagos en estado libre, curiosamente las enfermedades transmitidas por mosquitos y otros insectos aumentaban en zonas en las que se practicaba la caza de estos mamíferos alados.

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El orden de los quirópteros al que los murciélagos pertenecen comprende en sí unas 2000 especies, habitan en todo el mundo y como se mencionó anteriormente pueden resultar muy útiles por consumir cantidades enormes de insectos, el único murciélago digno de ser llamado vampiro, por alimentarse de sangre es el americano V. Désmodo (Desmodus rotundus) o vampiro propiamente dicho, especie que inspirara los relatos del Conde Drácula. En los últimos años el murciélago ha sido foco de atención en otro sentido, y ese sentido es la robótica, actualmente diversos desarrolladores tratan de imitar en lo posible la sincronía de vuelo del murciélago y no solo el vuelo sino también su localización por radar, los murciélagos en su mayoría son seres nocturnos, que al tener una visión limitada ,la naturaleza los ha provisto de un sentido de ubicación por efecto magnético y ultrasonido, al ser capaces de decodificar dichas señales magnéticas producidas por la tierra y el sonido extra agudo que son capaces de captar con sus desarrollados oídos, los convierten en grandes cazadores de la noche.

La biotecnología ve en la imitación de estas virtudes una gran puerta de oportunidades para el servicio del hombre, dando una luz de esperanza en el desarrollo de equipos capaces de ayudar a personas no videntes e incluso con deficiencia de audición. Es evidente por tanto que tienen propiedades especiales con respecto a conducta, anatomía y fisiología al ser capaces de volar en plena oscuridad, evitando obstáculos en su recorrido, sin tropezar entre ellos, es una habilidad que los murciélagos no pierden aun cuando estén cegados, factor que no solo inspira a la literatura sino que da pautas para el desarrollo tecnológico que tiende a imitar a la sabia naturaleza.

A continuación un interesante clip que muestra un  robot que imita las habilidades de vuelo del murciélago,  Festo – BionicFlyingFox (English/Deutsch).

En 1920 el fisiólogo inglés Hartridge propuso por primera vez que los murciélagos capturaban a sus presas por medio del sonido, su hipótesis menciona que os murciélagos emiten frecuencias de onda de sonido muy alta, las cuales le capacitan volar con entera seguridad puesto que los ecos que retumban en las superficies le permiten trazar un verdadero mapa mental de los obstáculos presentados al frente cual si se tratase de un proyectil teledirigido.

Esquema de la ecolocalización.
Emisión de ultrasonidos (en rojo) que alcanzan el objeto (en azul) y son reflejados en forma de eco (en verde), volviendo al murciélago, que calcula la distancia (r) en base al tiempo transcurrido entre la emisión y la recepción. La dirección la deducen por la diferencia entre la llegada del eco al oído derecho y al izquierdo.

La frecuencia de los sonidos es de unas 50.000 vibraciones por cada segundo transcurrido, esto se contrasta según menciona Molina, con las 20.000 directamente perceptibles por el ser humano.

El murciélago gigante Vampyrum spectrum abunda en América Central y con alas extendidas  puede llegar a medir 75 cm de longitud; mediante experimentación se ha determinado que puede alcanzar asombrosas velocidades a través de una extensa hilera de alambres verticales y perseguir con exactitud a sus víctimas en completa oscuridad, a su vez al tener los oídos obstruidos el animal queda desorientado incluso  plena luz, así lo afirma Antonio Molina, 1963.

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Conforme los murciélagos se acercan a los obstáculos emiten sonidos ultrasónicos en rápida sucesión de unos 30 gritos por segundo. Los sonidos orientadores se producen en su laringe, que según ha determinado la anatomía animal posee más desarrollados sus músculos intrínsecos especialmente los cricotiroideos; con el mismo fin de percibir las señales de alta frecuencia, la naturaleza les ha provisto de un aparato de audición especial.

Para finalizar citaré un comentario acerca de la materia:

“Si los biólogos habrían comprendido una década antes los métodos por los cuales los murciélagos se orientan, ¿no se habría dado más pronto la invención del radar? y ¿no podríamos estar en condiciones de confeccionar los métodos acústicos de auto-orientación para ciegos?” Griffin.(Scientific American).

Comprender la naturaleza nos llevará sin duda a satisfacer y complacer todas las necesidades existentes entorno a la salud, la ciencia y la tecnología; comprenderla es sin duda una tarea muy complicada, más cuando por azar del destino una pequeña rendija entreabierta nos permite conocer tan solo un poco de la misma, estoy seguro de que ese pequeño haz  generará bienestar por generaciones; sin embargo y si continuamos atentando contra ella, es cuestión de tiempo para cuando la naturaleza nos considere innecesarios, por ello mis estimados lectores comprometámonos día a día a cuidar este nuestro único hogar y a todo cuanto habita en él.

REFERENCIAS

Antonio Molina. (Junio de 1963) “LOS ENIGMÁTICOS MURCIÉLAGOS”. América Clínica. Vol XLII. Núm. 6. pp. 302-304.

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Características de la harina de trigo y los leudantes

Espinoza B. Lesly M. (1)

Aguirre F. Alejandro A. (1)

(1) Facultad de Ciencias Químicas-Universidad Central del Ecuador- Química de Alimentos

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Características de la harina de trigo

Según menciona (Dr. Escalona , 2001) la harina de trigo  provine del cereal del genero Triticum del cual sobresalen dos especies: Triticum aestivum que es el trigo harinero panificable y el Triticum durum que es un tipo de trigo cristalino utilizado para la producción de sémolas y pastas.

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Triticum aestivum

El trigo utilizado para harinas, es decir el Triticum aestivum, presenta varios tipos de proteínas siendo las más importantes las que se encuentran en el endospermo del grano estas son:

-Glutenina, misma que es soluble en ácidos y álcalis diluidos.

Gliadina, soluble en alcohol.

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Estas proteínas al entrar en contacto con el agua y por el trabajo ejercido por el amasado desarrollan una red tridimensional llamada gluten que retiene el gas producido por el proceso de la fermentación durante la elaboración del pan así lo manifiesta (Dr. Escalona , 2001).

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Calidad de la harina de trigo

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  • CONTENIDO DE CENIZAS (0.5 A 0.6 %).

            Indica una eficiente separación del salvado

  • CONTENIDO DE PROTEÍNAS (8-12%)

            Depende de la variedad de trigo

  • CALIDAD DEL GLUTEN.

Depende de la variedad del trigo y eficiencia en molienda

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Influencia De Los Agentes Leudantes En La Panificación

En la industria panificadora quizás uno de los puntos más cruciales en la elaboración del pan, sea la incorporación de agentes leudantes a la masa, leudar según menciona (D’Santiago de Baptista, 2012) significa producir o incorporar gases en el producto de panadería para aumentar su volumen dándole de esta manera forma y textura. La finalidad de los agentes leudantes es en definitiva es hacer que los gases le proporcionen a la masa firmeza suficiente hasta que las proteínas procedentes del gluten y el huevo coagulen adecuadamente mientras se produce un proceso de gelatinización de los almidones para mantener su forma.

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Según la autora mencionada es importante se midan con alta precisión las cantidades de leudante utilizado pues estos ante cambios pequeños pueden producir efectos graves cuando se trata de productos de panadería por tanto es fundamental comprender las características y funciones de la levadura que se utilizará porque adicionalmente es este elemento el que nos ayuda a controlar los factores que influyen en la fermentación de las masas.

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Agentes Leudantes para productos de panadería

No todos los agentes leudantes son levadura, la diferencia principal entre un agente leudante que no sea levadura como puede ser un determinado polvo de hornear de la levadura misma es que las levaduras suelen ser de origen orgánico mientras que los polvos de hornear son de origen inorgánico así lo manifiesta (Equipo editorial Iquimicas S.A., 2011).

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¿Cuál es el mecanismo de acción de los leudantes?

Los agentes leudantes son utilizados para ablandar la masa en el mundo de la panificación un alimento sea en este caso un pan con alta porosidad favorece la masticación mientras que el aumento de superficie que se obtiene tras el leudo mejora la digestibilidad de los polisacáridos que constituyen la harina en conjuntos con muchos otros componentes que lo constituyen tales como grasas, proteínas y azucares presentes provenientes de los otros ingredientes. (Equipo editorial Iquimicas S.A., 2011)

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Durante el horneado los agentes leudantes  producen dióxido de carbono (CO2) mismo que al aumentar se expande y requiere salir de la masa sin embargo y debido a la viscosidad de la misma este gas queda encerrado dentro logrando así que la masa de expanda, es a lo que en panificación se denomina “Leudo”.  Las sustancias utilizadas para este propósito se pueden clasificar de la siguiente manera:

-Leudantes biológicos biogénicos: en este grupo se enmarca la levadura, y es de tipo biológica por contiene microorganismos capaces de fermentar los azucares de la masa produciendo así CO2.

Levaduras y otros agentes leudantes 02

-Leudantes químicos: en este grupo se enmarca el polvo de hornear y el carbonato de amonio, amabas son sales del ácido carbónico (H2CO3) mismas que al someterse al calor desprenden CO2.

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Presentación de la levadura

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La levadura puede conseguirse en varias presentaciones: comprimida o prensada, (Levadura Fresca), Seca, Instantáneas, Químicas y Natural (Masa Madre). Además de su acciones leudantes también contribuyen a dar sabor al pan así lo afirma (D’Santiago de Baptista, 2012).

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Levadura Fresca: de manera industrial el microorganismo es reproducido de manera  genérica por lo general es utilizado el microorganismo conocido como Saccharomyces cerevisiae esta bacteria es utilizada para levaduras que tienen por fin la elaboración de cerveza, vino, hidromiel, pan y algunos tipos de antibióticos. La levadura fresca es una materia viva que debe conservarse en el frigorífico (a unos 4ºC), pues es un producto perecedero con una vida útil de una o dos semanas, a veces puede durar más, pero siempre será mejor comprobar su actividad antes de añadirla a la masa (D’Santiago de Baptista, 2012).

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Levadura Seca: Es el equivalente deshidratado de la levadura fresca y debe mezclarse con agua templada antes de usarla. Debe guardarse en un lugar frío y seco. La levadura seca rinde, el doble que la fresca así lo afirma (D’Santiago de Baptista, 2012).La seca extra fina obtenida a partir de cultivos puros de “Sacharomyces cerevisiae” para la elaboración de masas leudadas. Levadura apta para ser usada en procesos de elaboración de productos para Celíacos.

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Levadura Instantánea: Se obtiene a través de un proceso de secado de la levadura fresca, se forman micro gránulos y se empaca al vacío. Excelente alternativa en lugares donde, por las condiciones climáticas, es difícil conservar la levadura fresca. Existen dos versiones según la formulación que se trabaje: masa salada para panes con 0% – 5% de azúcar y  masas dulces para para panes con más de 5% de azúcar.

Levadura Química: Es un producto químico que permite dar esponjosidad a una masa debido a la capacidad de liberar dióxido de carbono al igual que las levaduras en los procesos de fermentación alcohólica. Se trata de una mezcla de un ácido no tóxico (como el cítrico o el tartárico) y una sal de un ácido o base débil, generalmente carbonato o bicarbonato, para elevar una masa (harina más agua), confiriéndole esponjosidad. (D’Santiago de Baptista, 2012): Normalmente sigue la siguiente reacción química para liberar CO2:

Leudantes Químicos

Bicarbonato de Sodio

El bicarbonato de sodio es el nombre químico de la sosa (soda) para hornear. Si se encuentran presentes humedad y ácido, el bicarbonato libera bióxido de carbono gaseoso, que hace aumentar el volumen del producto. Para esta reacción no es importante el calor (aunque el gas se libera más a prisa a altas temperaturas). Por esta razón, los productos leudados con bicarbonato deberán hornearse de inmediato; de otra manera, los gases escapan y se pierde la capacidad leudante.

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Entre las sustancias ácidas que reaccionan con el bicarbonato en las masas o pasta se incluyen miel de abeja, melaza, leche agria, jugos y purés de frutas y chocolate. La cantidad de bicarbonato que se utiliza en una fórmula es, por lo general, la cantidad necesaria para equilibrar el ácido. Si se requiere mayor poder leudante, se utiliza polvo de hornear, en lugar de más bicarbonato. (D’Santiago de Baptista, 2012)

Polvos de Hornear

Los polvos de hornear son mezclas de bicarbonato de sodio más un ácido con el que reaccionan. También contienen almidón, que impide el apelmazamiento y mantiene la capacidad leudante en un nivel estándar. Los polvos de hornear son más versátiles porque no dependen de los ingredientes ácidos de cada fórmula para mantener su capacidad leudante. El polvo de hornear de acción única requiere sólo humedad para liberar gases. Al igual que el bicarbonato de sodio, solo se puede utilizar cuando el producto se va a hornear inmediatamente después de amasarlo. (D’Santiago de Baptista, 2012)

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Amoniaco para Hornear 

El amoniaco para hornear es una mezcla de carbonato de amonio, bicarbonato de amonio y carbamato de amonio. Se degrada rápidamente durante el horneado para formar bióxido de carbono gaseoso, gas de amoniaco y agua. Para que actúe, sólo requiere calor y humedad. No hacen falta ácidos. Si se utiliza de la manera adecuada, se degrada por completo, sin dejar residuos que afecten el sabor. Sin embargo, sólo se puede utilizar en productos pequeños que se hornean hasta secar, como las galletas, pues sólo en estos productos los gases de amoniaco se disipan por completo. (D’Santiago de Baptista, 2012)

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Bibliografía

Dr. Escalona , H. (04 de 05 de 2001). Panificación. Características de materia prima: trigo. Importancia del proceso de molienda principales tipos de productos derivados del trigo.

D’Santiago de Baptista, E. (30 de 09 de 2012). LaChefPanadera. Obtenido de Los Ingredientes en el Pan (Agentes leudantes): http://lachefpanadera.blogspot.com/2012/09/agentes-leudantes-en-la-panificacion.html

Equipo editorial Iquimicas S.A. (2011). Iquimicas. Obtenido de La química de la Levadura y de los productos leudantes: https://iquimicas.com/levadura-del-pan/

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Datos curiosos de la química (Parte IV. 31-35)

31.- IMPRESIONES PARA CIEGOS: Se sabe lo difícil que resulta la producción de papel o cartulina especial y por presión los puntos salientes o en relieve para que las personas con discapacidad para observar puedan leer en Braille, pensado en dicho problema, las industria química de polímeros así como el diseño de materiales y tintas reinventó el sistema contando en la actualidad con la posibilidad de obtener en el proceso de impresión corriente sustituyendo el toner o tinta corriente por una pasta  de cloruro de polivinilo.

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32.- EL ÁCIDO BUTÍRICO (CH3-CH2-CH2-COOH), es el responsable del sabor rancio de la mantequilla así como su olor algo desagradable en dicho estado. Este ácido se encuentra en múltiples grasas en pequeñas cantidades, es el resultado de la fermentación de los carbohidratos por los microorganismos del rumen (microorganismos presentes en algunos rumiantes). Su concentración va en aumento cuando la mantequilla se va volviendo rancia lo que le da su olor característico con otros elementos al formar butirina (triglicérido presente en las mantecas, éster formado por el ácido butírico y el glicerol). El ácido butírico fue observado por primera vez en forma impura en 1814 por el químico francés Michel Eugène Chevreul.

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33.- LA MIOGLOBINA, es el pigmento responsable de dar color a la carne roja. En

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MIOGLOBINA

química la mioglobina es una hemoproteína muscular que en estructura y funcionalidad es parecida a la hemoglobina. Es una proteína relativamente pequeña constituida por una cadena polipeptídica de 153 residuos aminoácidos y por un grupo hemo que contiene  un heteroátomo de hierro, es decir, la carne de un animal más viejo será más oscura por la oxidación del hierro presente en esta proteína y por que con la edad su producción natural decrece. Las mayores concentraciones de mioglobina se encuentran en el músculo esquelético y en el músculo cardíaco, donde se requieren grandes cantidades de O2 para satisfacer la demanda energética de las contracciones.

 

La mioglobina fue la primera proteína cuya estructura tridimensional se determinó experimentalmente. En 1958, John Kendrew y sus colegas determinaron la estructura de la mioglobina empleando cristalografía de rayos X de alta resolución. Por este descubrimiento, John Kendrew obtuvo en 1962 el Premio Nobel de Química, compartido con Max Perutz.

 34.- EL TOLUENO, es un importante derivado del benceno, normalmente es usado como Resultado de imagen para TOLUENOdisolvente si bien es cierto su nombre IUPAC es el metilbenceno, ¿por qué se llama tolueno? Pues bien el tolueno toma su nombre del árbol Myroxylon balsamum, éste árbol produce como resina el famoso Bálsamo de TOLÚ, del cual Henri Etienne Sainte-Claire Deville lo obtuvo por primera vez en 1844 mediante destilación seca.

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La resina, tanto en hojas como en frutos, ha sido tradicionalmente usada desde tiempos prehispánicos por la gente de Colombia, Venezuela y América Central para mejorar tos y asma, o tratar heridas. Los aborígenes también usaron esta resina para el embalsamamiento. En la medicina es usado como expectorante, estimulante, antiséptico, sustancia corredora en los jarabes para la tos, combate catarros,gripes laringitis, reumatismo, bronquitis y demás enfermedades respiratorias por ello dicho bálsamo se encuentra registrado en la Farmacopea. Se conoce adicionalmente que se emplea para el tratamiento de enfermedades venéreas, sarna, diarrea, cólera y tuberculosis, actúa como fungicida, antibacterial, cicatrizante, antihelmíntico, antigonorreico y antisifilítico. En el campo alimenticio se emplea como goma de mascar (chicle) y como su saborizante en diversos alimentos y bebidas. En el campo cosmético también es empleado en la síntesis y elaboración de lociones, perfumes, ungüentos, jabones, detergentes y desodorantes. Es causa de dermatitis de contacto, una forma de alergia de la piel, en personas sensibles.

35.- EL HELIO, es menos denso que el aire (unas 7 veces), por lo que ofrece menos resistencia a la vibración. Como resultado las cuerdas vocales vibran con mayor rapidez y las ondas sonoras se desplazan con mayor velocidad ofreciendo unas notas más agudas, dando como resultado que tu voz suena muy graciosa, sin embargo se recomienda cautela, pues puede quedar sin oxígeno suficiente y colapsar por falta del mismo a pesar de no ser tóxico puede resultar peligroso.. ¿cómo se descubrió? Durante un eclipse solar en 1868, el astrónomo francés Pierre Janssen observó una línea espectral amarilla en la luz solar que hasta ese momento era desconocida. Norman Lockyer observó el mismo eclipse y propuso que dicha línea era producida por un nuevo elemento, al cual llamó helio.

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Les dejo un video buenisimo! de dicho experimento!!!

 

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Precursores de la Medicina Latinoamericana. (Parte IV. Hipólito Unanue)

13/10/2018   22:20pm

(1) Alejandro Aguirre F.

(1) Universidad Central del Ecuador-Facultad de Ciencias Químicas-Química de Alimentos.

 

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     El turno en esta cuarta entrega es para la hermana República de Perú y su más grande protomédico, el Dr. Hipólito Unanue; este personaje que participó en el fin de la etapa colonial y vio los albores de la nueva república fue médico, profesor de medicina, asesor de  virreyes y ministro de estado,  ya en 2018, se cumple 263 años de su nacimiento. A continuación les dejo un bonito reportaje sobre este magnífico profesional de la salud producido por TV Perú: Sucedió en el Perú conducido por Norma Martínez y que en parte soporta éste artículo, espero que lo disfruten.

HIPÓLITO UNANUE Y PAVÓN (1755-1833)

 

Resultado de imagen para hipolito unanueHipólito Unanue y Pavón es sin duda el mayor referente de la Ilustración Peruana, conocer sobre este personaje sin duda ha sido uno de los hechos más enriquecedores en lo que como escritor  me concierne y sin duda me ha permitido entender de mejor manera lo que significa Perú para Latinoamérica y el mundo.

Nacido un 13 de Agosto de 1755 en Arica, territorio sureño del Perú entre los años 1823-1884 y que actualmente pertenece a la soberanía territorial de Chile. En ese período de tiempo Arica como tal era un Corregimiento del Virreinato del Perú. Sus padres, Don Miguel Antonio Unanue, (vasco) y Doña Manuela Pavón y Salgado (ariqueña) ambos descendientes de españoles peninsulares, sin embargo sus padres atravesaban grandes dificultades económicas y prácticamente se encontraban quebrados.

Unanue es un personaje polifacético, fue médico, naturalista, botánico, meteorólogo, agricultor,catedrático universitario, político y escritor; por todas esas cualidades es que el Dr. Unanue es sin duda el referente de la inteligencia del Perú puesto que perteneció a la denominada “ciudad Letrada” que era un grupo de ilustrados al servicio del virrey y por tanto al servicio de la corona española. Dedicó no menos de 40 años al servicio de Perú  y sin duda es uno de los organizadores de la naciente república posterior a su independencia, aunque no haya sido tan de su agrado el independizarse de España.

Hipólito Unanue es considerado como un pionero en la medicina peruana así como precursor de la independencia del país criollo. Sus primeros estudios los realizó de forma privada debido a que su familia tenia relaciones con el clero por poseer familiares pertenecientes al mundo sacerdotal y son precisamente dichas relaciones que lo lleva a viajar hasta Arequipa  donde ingresa al Seminario de San Jerónimo donde inicialmente iba a convertirse en sacerdote, allí aprendió sobre humanidades, filosofía y principios de jurisprudencia, sin embargo no se ve conforme con dicha formación y por alguna razón la cual se desconoce decide estudiar medicina viajando en 1777 hasta Lima donde  realizó sus estudios en la Real y Pontificia Universidad de San Marcos, donde cursó una formación médica muy rígida y teórica metodologías propias de la época, graduándose con todo éxito en 1785 como bachiller en medicina, de inmediato realizó sus practicas en hospitales hasta que en dos años, en 1786-1787 logra conseguir su licenciatura y doctorado.

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Pontificia Universidad de San Marcos

Gracias a su gran intelecto, carisma y don de gentes Unanue valiéndose de algunas relaciones familiares logra vincularse con altas élites aristocráticas asentadas en la ciudad de los Virreyes. Este hecho garantizará después mucho de su éxito profesional y económico. Su principal inclinación vocacional fue la docencia labor que realizó de forma pública y privada, es así que en 1789 gana en concurso de mérito y oposición, la cátedra de Anatomía misma que elevaría su estatus como docentes pesar de que dicha cátedra en aquel entonces no era muy promisoria e incluso era rehuida entre los mismos catedráticos. Unanue siempre apreció el valor del trabajo y aprovechando sus conocimientos se  puso al servicio de la noble familia Landáburu como preceptor o maestro privado de la casa de  Agustín de Landáburu, dicha familia figuraba como una de las más ricas de la capital por sus múltiples haciendas, curiosamente y a posteriori Unanue por su labor fue considerado como heredero de la familia terminando en su poder una hacienda en Cañete donde dedicara mucho de su tiempo a la escritura.

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Virrey José Fernando de Abascal

Dicha herencia lo catapultaría aun mas hacia las élites limeñas acercándolo incluso al virrey, dicho ascendiente adquirido sobre el propio Virrey Abascal, lo puso al servicio de la Universidad peruana, la medicina como tal y el pueblo al que siempre vio como mandante. Con el apoyo del Virrey Abascal fundó en Noviembre de 1792 el Anfiteatro Anatómico en el Hospital de San Andrés y es desde allí donde iniciaría con la ardua labor de reformar la educación medica dotando al anfiteatro de cadáveres, aspecto fundamental para el estudio de la anatomía puesto que hasta aquel entonces la rama de la medicina era de carácter estático y se veía limitado al estudio teórico de la misma, hecho que en la actualidad podría parecer desatinado. En 1807 Unanue con todo merecimiento fue investido como la alta dignidad de Protomédico del Virreinato, ejerciendo funciones similares a las que hoy en día las tomaría el Ministro de Salud o un cuerpo colegiado de medicina.

En 1808 pone en funcionamiento (en condiciones precarias puesto que aun no se hallaba terminado) el Real Colegio de  Medicina y Cirugía de San Fernando, que queda totalmente inaugurado en 1811, dicho colegio pasaría en el futuro a convertirse en la Facultad  y escuela de medicina por Cayetano Heredia quien siguiera sus pasos como alumno para continuar con la transformación de la medicina hacia la segunda mitad del siglo XIX.

CLASE DE ANATOMÍA EN SAN FERNANDO, 1982 . Tomado de: http://sanfernando80peru.blogspot.com/2005/10/clase-de-anatomia-en-san-fernando-1982.html

Unanue sin duda infundió en sus alumnos su espíritu de investigación y originalidad, la búsqueda de lo peculiar al propio medio ambiente.  El antecedente radica en su obra científica más importante: “OBSERVACIONES SOBRE EL CLIMA DE LIMA Y SUS INFLUENCIAS EN LOS SERES ORGANIZADOS EN ESPECIAL EL HOMBRE” (1806) obra científica que se convierte en el primer libro de medicina peruana publicada en el exterior y donde demuestra sin duda sus conocimientos sobre la salud, matemática, estadística y su formación como cosmógrafo, biólogo y médico investigador.

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La obra se considera como  un anticipo a lo que en la actualidad es parte y sujeto de estudio de la ecología colocando de frente la hipótesis de ciertos europeos que ponían en manifiesto sobre la inferioridad de la naturaleza americana. Unanue  confronta estas consideraciones postulando el desajuste al medio ambiente como causa de la fisiopatología de ciertas afecciones considerando factores como la humedad o la temperatura como variantes de estado para el análisis de las patologías clínicas de la época, en su obra se habla de forma detallada sobre la propagación de las enfermedades y creando particularidades según el clima que soportan las poblaciones en general, por ejemplo, cita a Lima como una ciudad cuya particularidad infecciosa son las enfermedades respiratorias debido a la humedad del clima y para probar dichas hipótesis decide estudiar la geología y climas de la región limeña, la influencia de ésta sobre la vegetación, los animales y el ser humano, la calidad del agua y su influencia sobre la salud de los seres vivos y así mismo propone precauciones a tomar por dichas variantes climáticas. Su obra a juicio justo de los historiadores de la medicina peruana, es la obra más notable que este campo haya producido en Perú, en el siglo XIX.

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ACOTACIÓN DEL AUTOR:

Como se mencionó anteriormente el Dr. H. Unanue no solo destacó en la medicina, desempeño funciones como miembro y fundador del Mercurio Peruano y de la “Sociedad de Amantes del Perú”, hecho que  podría ser comparado como  un factor común con respecto a otro importante precursor de la medicina latinoamericana como lo es el ecuatoriano Eugenio de Santa Cruz y Espejo, mismo que se perfiló como médico y periodista en el periodo Colonial y  Gran Colombino en la República del Ecuador, lo curioso es que también participó en los procesos independentistas en Ecuador y a la vez editó fuertes críticas a la corona española desde un medio de comunicación (periódico) fundado por él mismo en Quito, que lo llamó como Primicias de la Cultura de Quito, Este hecho es muy importante porque se puede ver de forma notable como es que los ilustres médicos del cono sur, de una forma directa o indirecta, fueron parte la edificación de las nacientes repúblicas libres que hoy conforman la América Latina, no puede quedar fuera de esta consideración el mismo José Celestino Mutis  en cuyo campamento en Santa Fe de Bogotá se fueron fraguado por parte de sus miembros los procesos independentistas  de Colombia. Lo propio con el Dr. José María Vargas quien organizara la “Sociedad Médica” en Caracas – Venezuela participando activamente en la  “Sociedad de Amigos del País” cuya organización apoyo los procesos independentistas en el país llanero; estas son sin duda muestras fundamentales de la importancia de la educación y las sociedades letradas en los procesos independentistas latinoamericanos que en gran medida se vio apoyada en personajes ilustres de la ciencia de Esculapio.

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La fundación del Colegio de Medicina le dio la rara oportunidad de poner en práctica sus renovadoras ideas como lo menciona (Naranjo P. 1978), dichas ideas consagran a Unanue como padre del “Cuadro Sinóptico” para el estudio de la cátedra de anatomía con lo que plantea uno de sus más revolucionarios conceptos que dice: “El objeto del Colegio es formar médicos útiles a la Salud Pública”…

principio que de apoco se ha ido olvidando, cegando a muchos galenos, la ambición de hacer de la ciencia de Esculapio, una fuente ilimitada de recursos económicos y “membretes” aristocráticos que no hacen más que lacerar el verdadero fin de la medicina, aunque irónicamente muchos médicos en la actualidad se hallan enfermos de una patología más compleja de superar y es el amor al dinero.

… No es pues el de formar simples profesionales “liberales” como era el concepto más común de la época, profesionales que se dediquen a “curar enfermos” y quizá a acumular fortuna. NO, definitivamente NO.

Unanue quiere en realidad que el médico sea por sobre todo, un luchador por la salud pública, temas que muchas veces criticó desde El Mercurio Peruano bajo el pseudónimo de ARISTIO.

Otra importante investigación de Unanue radicó en tratar de posicionar a la hoja de coca como una alternativa frente al consumo de café y té que comenzaba  a ganar terreno y empezaba a desplazar el consumo de chocolate, Unanue proponía en consumo de esta planta a manera de mate de Coca e incluso tuvo intenciones de exportar dicha bebida. él mencionaba la bebida era una importante fuente energizante con poderosos efectos médicos sobre los consumidores. Posteriormente incursionó también en la Geografía elaborando múltiples guías (5 ediciones) de la Guía eclesiástica y militar. Por todos esos conocimientos no era nada extraño que San Martín lo nombrara como ministro de la Cartera de Hacienda.

En 1814 fue nombrado como Diputado por Arequipa en la Corte de Cádiz. En Madrid el Rey Fernando VII lo nombra por su fama como Médico Honorario de la Real Cámara y le concede el título de Marques de Sol, título que Unanue tuvo la entereza de no aceptar. Ya de regreso Unanue no dejo de trabajar en diversos aspectos en beneficio de la salud pública por ejemplo, centró sus esfuerzos por mejorar la higiene de los pobladores con la finalidad de combatir enfermedades múltiples, propone la idea de crear ciudades y panteones para los muertos ya que existía y persistía la practica de enterrar a los muertos en templos católicos, mismos que consideró focos infecciosos, plagados de moscas y malos olores, ordena que las sepulturas se realicen a las afueras de las ciudades  con la finalidad  evitar contaminaciones y malos olores, centró sus esfuerzos en mejorar la enseñanza y propone la obligatoriedad de las vacunas disponibles de la época.

No obstante todas las vinculaciones con los Virreyes, la nobleza y la propia corona de España Unanue no dudo en entregarse a la noble causa de independencia y aunque la discusión sobre el modelo de gobierno democrático era algo en que Unanue no coincidía totalmente ya que proponía un tipo más monárquico de gobierno sin embargo, para dicho fin la independencia se volvía cada vez más necesaria. Formó parte del la Comisión diplomática que discutió con San Martín los problemas relacionados con el proceso de independencia y como lo mencionamos anteriormente San Martín después de nombrarlo como Ministro de Hacienda, Unanue desempeña el rol de Diputado y senador hasta que en 1825 el Congreso Constituyente le rinde homenaje declarándolo como “Benemérito de la patria en grado de eminente”. Un año después Simón Bolívar decide retirarse del Mando Supremo del Perú encargándose a Unanue quien lo desempeño con gran amor patriótico y desinterés, es con esa nobleza de espíritu que Bolívar escribe a  Unanue:

“EL PERÚ SERÁ JUSTO, SI CONSIDERA A UD. COMO SUS PRIMEROS BIENHECHORES”.

 FInalmente Unanue decide retirarse a su Hacienda  San Juan de Arona en San Luis de Cañete, donde su hijo edificara el Palacio Unanue en 1840. Enfermo, tuvo que soportar todavía el dolor de perder a su segunda esposa, Josefa de la Cuba. Él mismo, ya en sus días últimos, frecuentó a un vecino ilustre, el ex director supremo de Chile, Bernardo O’Higgins, dueño de la hacienda Montalván.

Falleció el 15 de julio de 1833, a los 78 años de edad, en la hacienda San Juan de Arona, a la que se había retirado. Hoy su figura representa al Médico Peruano, su personalidad polifacética y su vida ampliamente conocida a través de la historia debe ser el recuerdo eterno de la misión del medico del mundo en favor de los seres humanos y el planeta que generosamente lo aloja.

BIBLIOGRAFÍA

  • Naranjo Plutarco. (1978) Precursores de la Medicina Latinoamericana. Academia de Medicina del Ecuador. Editorial Universitaria. Quito-Ecuador.

 

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Materiales de Laboratorio. (Parte V. Varilla de hilo de platino, cuentagotas, placas de porcelana, vidrio reloj y placas de vidrio)

     En ésta quinta entrega de materiales de uso laboratorial, realizaremos un breve recorrido de reconocimiento de ciertos materiales y herramientas que pueden pasar desapercibido en un laboratorio de química, sin embargo, el uso de los mismos puede estar estrechamente ligado al éxito de los procedimientos de las químicas analíticas. No sin antes recordarles que si gustas mayor información sobre el uso de los diversos materiales y equipos de laboratorio puedes visitar nuestra categoría dedicada a este fin: Categoría: Materiales y aparatos para laboratorio de química

ESPERAMOS TUS COMENTARIOS Y SUGERENCIAS.

1.- VARILLA CON HILO DE PLATINO:

Su nombre lo indica este instrumento posee por extremo una prolongación de hilo fino de platino sujeto a una varilla de vidrio que funciona como mango. Este instrumento, sobre todo en la antigüedad, ayudó mucho a realizar ensayos a la llama para la caracterización de metales. Como se ha dicho se utiliza para el reconocimiento de sustancias que tienen la propiedad de volatilizarse por el calor, apareciendo con coloraciones a la llama, A continuación: dos bonitos videos, el primero utilizando el instrumento mencionado para reconocimientos a la llama el segundo que muestra con mejor detalle el reconocimiento de otros compuestos.

Para el efecto se toma la sustancia con el hilo de platino mismo que termina en un pequeño anillo (puede ser confundido o sustituido con un asa de inoculación para procedimientos microbiológicos), se humedece ligeramente con ácido clorhídrico para transformar la sustancia en cloruro y se acerca a la llama misma que adquirirá un color verdoso propio del cloro, es importante mencionar que el color varía de elemento en elemento dependiendo se  su capacidad de absorción o emisión fotónica.

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2.- CUENTAGOTAS:

Aunque en anteriores entregas ya se tocó el tema, los también conocidos goteros son tubos de vidrio o plástico que por un extremo terminan en punta fina y por el otro se ajustan a una perilla de caucho misma que por sus características parecería una uva o pera alargada a manera de cámara de aire, ésta se presiona adecuadamente para la salida de gotas. Suelen adaptarse mediante una rosca a los frascos mismos que se conocen como frascos goteros, en la práctica son aliados importantísimos para gotear soluciones de indicadores o de reactivos.

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3.- PLACAS DE PORCELANA:

Se denominan también placas de ensayo por tocadas o placa de toque. Se encuentran constituidas por una serie de celdillas que resultan ser muy útiles en las titulaciones y precipitaciones, las mismas permiten realizar pre-ensayos de precipitación con la finalidad de no perder muestra ni desperdiciar cantidades grandes de reactivos ya que en las mismas se puede apreciar en cantidades mínimas los efectos que pueden tener visiblemente algún tipo de reacción.

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4.- VIDRIOS DE RELOJ:

Se presentan en forma de casquetes esféricos. Normalmente el uso popularizado de este material es el pesaje de cantidades pequeñas de masa, sin embargo tiene más usos, se puede emplear como evaporador de gotas de líquidos en corta escala, tapar vasos de precipitación, cristalizadores y cápsulas de porcelana, efectuando en éstas últimas sublimaciones; permite receptar sustancias sólidas en pequeñas cantidades o porciones.

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5.- PLACAS DE VIDRIO: 

Estos simples aunque no menos importantes dispositivos sirven para tapar fácilmente los matrace, aunque los estudiantes particularmente no prefieran usarlos garantizan en cierta medida el que la sustancia alojada en el matraz no reaccione con el ambiente o que cuyos gases no reaccionen con el plástico o papel film que suele utilizarse con el mismo fin.

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Usos y Aplicaciones de los Éteres, Epóxidos y sulfuros en la industria alimenticia

Autores:

Espinoza B. Lesly M. (1)

Jaramillo C. Ana L. (1)

Aguirre F. Alejandro A. (1)

(1) Facultad de Ciencias Químicas-Universidad Central del Ecuador- Química de Alimentos

TODOS LOS DERECHOS RESERVADOS © Copyright 2018

INTRODUCCIÓN

     Los éteres, epóxidos y sulfuros son tres grandes grupos de compuestos que pueden estudiarse como si se tratara de una  sola familia por sus características físicas  y químicas en común. La característica más notable entre ellos es que sus grupos sustituyentes (R o Ar), se encuentran unidos por un heteroátomo; que en el caso de los éteres y epóxidos se trata del oxígeno, estos últimos los epóxidos, son éteres cíclicos diferenciándose así de los éteres comunes que se presentan como moléculas abiertas, por otro lado los sulfuros del tipo tioéteres presentan como heteroátomo al azufre que une los sustituyentes (R o Ar) entre sí; los sustituyentes R representan radicales alquilo mientras que los Ar representan radicales aromático o arilo (Carey F. , 1997). El presente trabajo de investigación pretende recopilar los usos y aplicaciones de éteres, epóxidos y sulfuros, entorno a la industria alimenticia y agroindustrial con la finalidad de fortalecer el estudio de los éteres, epóxidos y sulfuros temas comprendidos dentro de la primera unidad de la cátedra de Química Orgánica II de la carrera de Química de Alimentos.

DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN

Aplicaciones de los éteres

     Los éteres no forman puentes de hidrógeno por lo tanto sus puntos de ebullición son bajos así lo manifiesta  (Armendaris, 2009), ésta característica permite que los éteres sean utilizados como disolventes de grasas y aceites; adicionalmente los éteres poseen una muy baja reactividad y uno de los usos más populares que se dio a uno de sus representantes más comunes, el éter dietílico , fue dentro de la medicina como anestésico sin embargo en la actualidad se ha determinado que la exposición prolongada puede ser tóxica para el ser humano conllevando a una toxicomanía denominada eteromanía (adicción al consumo de éter). A continuación, presentamos algunas investigaciones recientes para el potencial uso de los éteres en el campo alimenticio.

 

Diseño de emulsiones con éteres de celulosa para reemplazar la grasa en alimentos: estabilidad, estructura y digestión in vitro.

 

     En marzo del 2017 la tesista Berta Pons Vidal para la obtención de su título de Ciencia y tecnología de alimentos de la Universidad Politécnica de Valencia propone como opción para reducir la ingesta calórica que en consecuencia se relaciona directamente con el sobrepeso la reformulación de alimentos en base al diseño de emulsiones capaces de reemplazar la grasa convencional de alimentos de baja digestibilidad lipídica reduciendo así la cantidad de grasas absorbibles por organismo como por ejemplo cremas y mantecas de relleno de galletas entre otros.

Las pruebas desarrollaron emulsiones aceite/agua (O/W) utilizando como emulsionantes  los éteres de celulosa, metilcelulosa e hidroxipropil celulosa, la tesis manifiesta que se analizaron factores como la estabilidad, estructura y digestibilidad in vitro de las soluciones dando como resultado una baja digestibilidad lipídica de las emulsiones diseñadas aperturando la posibilidad de sustituir de esta manera parte de las grasas presentes en diversos alimentos manufacturados así lo menciona (Pons Vidal, 2017 ), para soportar esta información presentamos la reacción de esterificación para la formación de éteres de celulosa véase la ilustración 1.

Ilustración 1 Esterificación de la celulosa en éteres de celulosa, Tomado de: http://www.quimicoshalter.com/eteres-de-celulosa

 

Un estudio experimental de ácidos grasos poliinsaturados, provenientes de R. fruticosus, por éter etílico

 

     Por las mismas propiedades nombradas anteriormente los éteres actúan y son ampliamente utilizados como disolventes para la extracción de aceites, sea por sus puntos de ebullición bajos o por su capacidad baja reactividad; cualquiera sea la razón los éteres se relacionan con la industria alimenticia como medios ideales para la extracción de aceites alimenticios.

(Ortiz, García, & Chávez, 2018) mencionan al estado de Michoacán- México como potencial productor de zarzamora (mora), la producción de este fruto de forma normal no es tan eficiente debido a que es un fruto muy delicado por ende en el proceso de aseguramiento de la calidad se descartan muchos frutos que no cumplen las especificaciones causando pérdidas económicas al sector agroindustrial y de igual forma un desperdicio de alimento. Estos jóvenes proponen recuperar aceites esenciales de la zarzamora mediante extracción de estos por arrastre de vapor usando solventes conocidos como éter etílico y pentano.

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Ilustración 2 Zarzamoras (moras) (Rubus fruticosus). Fuente: http://mamiverse.com/es/10-recetas-con-zarzamora-2-63942/

La propuesta pretende aprovechar los residuos de la fruta sometiéndolas a un proceso previo de secado, esta propuesta pretende reducir perdidas económicas en los aspectos de producción de la semilla ya que de esta forma se busca aprovechar la totalidad del fruto incluido aquel que se encuentre en malas condiciones para ser vendido fresco del cual se pretende recuperar aceites esenciales que pueden ser utilizados no solo en el campo alimenticio si no también en la cosmética.

Las semillas se sometieron a extracción lipídica mediante Soxhlet recuperando de esta manera el aceite, se determinó por tanto que la zarzamora es fuente de ácidos grasos presentes en sus semillas del tipo C:18 poliinsaturados como son el ácido linoleico y linolénico, sin embargo considerando la cantidad de agua que presenta el fruto el rendimiento de extracción con éter etílico fue del 15.18% y con pentano del 12.40%; el estudio propone mayor investigación para la determinación de mejores solventes o métodos como el microonda, sin embargo de manera general es una propuesta que busca frenar el desperdicio de recursos en producción que puede acogerse en Ecuador puesto que también es ampliamente un gran productor de moras principalmente en la provincia de Tungurahua que en la actualidad presenta aproximadamente 840 Ha del cultivo, le siguen Cotopaxi con 430 Ha, Pichincha 220 Ha y Azuay con 50 Ha de producción del cotizado fruto de distintas variedades según lo afirma (EL COMERCIO, 2011) de las cuales se podría recuperar los ácidos antes mencionados reduciendo así las perdidas innecesarias de materia prima.

 

Aplicación de la Monensina sódica en la industria alimenticia

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Ilustración 3 Charles Pedersen 1967.

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Ilustración 4 monensina sódica, en amarillo el ión Na+.  (Carey & Giuliano, 2006)

     La Monensina sódica está clasificada dentro del grupo de los éteres corona, aunque en su estructura tienda a parecerse más a un epóxido. Algunos autores clasifican a este compuesto como un complejo de coordinación cuando ha pasado de Monensina a Monensina sódica. En el campo de los éteres corona se clasifica como un podando así lo menciona (Grupo de polímeros (Polymer Research Group), 2011).

Su descubrimiento se remonta a 1967 de la mano del Nobel de Química, Charles Pedersen, quien entonces siendo empleado de DuPont descubre un método sencillo para sintetizar un éter corona con la esperanza de desarrollar un agente quelante de cationes divalentes como puede ser el Ca2+, sin embargo y tras la experimentación quedó sorprendido al aislar un complejo como subproducto fuertemente complejado con iones potasio (K+) en 16-corona-4.

Posteriormente y con la finalidad de no trabajar con un elemento tan reactivo en agua como los es el potasio realiza la misma experimentación para la obtención de un derivado con sodio (Na+) obteniendo así la monensina de sodio; misma que dispone sus grupos alquilo hacia el exterior de complejo y los oxígenos polares se encuentran hacia el interior en estructura se asemeja a los hidrocarburos, esta estructura le permite llevar al ion sodio a través de la membrana celular para fines médicos veterinarios en la agro industria (Carey & Giuliano, 2006). A continuación, se puede observar en la ilustración 4 la estructura molecular monensina antes y después de formar el complejo.

Mecanismo de acción de la monensina

     La monensina posee un carácter ionóforo poliéter y es producto natural de la fermentación de la bacteria Streptomyces cinnamonensis. Los ionóforos pueden alterar el potencial de membrana mediante la conducción de iones a través de una membrana lipídica en ausencia de un poro proteínico, y por lo tanto tienen propiedades citotóxicas (Pisa Agropecuaria, 2015).

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Ilustración 5 Streptomyces cinnamonensis. Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Streptomyces

Es una molécula indicada para utilizarse en ganado bovino cárnico y lechero, en caprinos y aves de corral, concretamente pollo de engorda y pavos donde se ha utilizado como coccidiostato. El mecanismo de acción puede describirse en la ilustración 6.

Dicho mecanismo favorece en 2 sentidos según la fuente mencionada:

  1. Interfiriendo con procesos celulares en la respiración celular, liquidando de esa manera a microorganismos patógenos.
  2.  Fijando los mismos iones que aportan a la nutrición del animal en cuestión.

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Ilustración 6 Mecanismo de acción de la Monensina de a través de la membrana plasmática. (Pisa Agropecuaria, 2015)

De esta manera la monensina sódica es empleada como antiparasitario, antibiótico y adicionalmente como medio de fijación de iones alcalinos en la industria ganadera puesto que es un potente aliado para la modificación y manejo de la flora bacteriana rumiante y en el caso de aves de corral actúa como bactericida para el control de coccidiosis.

Ilustración 7 Uso de la monensina sódica como moléculas desarrolladas para combatir la coccidiosis en aves de corral (Pisa Agropecuaria, 2015)

Aplicaciones de los Epóxidos

 

     Los epóxidos al tener una estructura cíclica presentan en su forma cavidades que pueden ser aplicadas en la fabricación de espumas aislantes, la industria alimenticia emplea este tipo de materiales en diversas áreas que van desde el control microbiano hasta el recubrimiento del suelo como se realiza en la industria del pavimento.

 

Adhesivos y recubrimientos con resinas epóxicas

 

     Las resinas epóxicas son unidades polimerizadas de moléculas de epóxidos sintetizadas a partir de la epiclorhidrina y di o polihidroxifenoles, véase la ilustración 8; en la industria y no solo alimenticia suelen ser empleados como adhesivos y recubrimientos del tipo aislante así lo menciona (Blancas M., 2014). Según su aplicación estas sustancias pueden ser abrasivas, materiales de fricción, textil, fundición, filtros, lacas y adherentes.

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Ilustración 8 SUP. Presentación de 0.63 y 0.31 Kg de Resina epóxica comercial. INF. Reacción entre la epiclorhidrina y Bisfenol A, para la obtención de la masa epóxica bis fenólica.

Su naturaleza inerte similar a los policarbonatos lo hace un gran aliado de la industria alimenticia puesto que garantiza inocuidad, es empleada como aislante en zonas frigoríficas optimizando de esta manera las temperaturas y la compartición de calor con el medio ambiente, aunque su uso es más difundido en la industria de la construcción se emplea para el recubrimiento de pavimentos esta opción también es aprovechada en las fabricas de alimentos porque su presencia mejora los ambientes de manufacturación ya que inhibe el aparecimiento humedad desde el suelo sin embargo su principal beneficio radica en la fuerza que es capaz de soportar igual o aproximadamente de 65 N por esta razón es que se emplea en el recubrimiento de los suelos industriales debido al constante desgaste ocasionado por efecto humano y maquinaria de transporte interno.

Epóxido de etileno (ETO) como agente esterilizador en la agroindustria.

     Como se expresó anteriormente otro de los potenciales usos de los epóxidos es como bactericida por su capacidad oxidativa. El epóxido de etileno (ETO) dentro de la industria alimenticia tiene como función la esterilización puesto que tiene la capacidad de lisar casi a la mayoría de microorganismos incluyendo esporas y virus; estos esterilizantes se pueden presentar como gases comprimidos en cilindros o cámaras que mediante sofisticados sistemas de difusión son conducidos por cañerías hasta verdaderas estancias cerradas en donde se esterilizan diversos materiales empleados en el sector agroindustrial, como por ejemplo gavetas y canastillas usadas en el sector avícola para el transporte de pollos, en estas puede proliferar una gran cantidad de microorganismos por estar al contacto de sangre, heces fecales y demás restos biológicos (Puello Cabarca, 2016).

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Ilustración 9 Cámara de esterilización.

Mecanismo de acción del ETO.

     Phillips, en 1977, sugirió que la actividad microbicida de ETO se debe a la capacidad de alquilación de grupos sulfhídricos, amino, carboxílicos, fenoles e hidroxilos de las esporas o células vegetativas. La alquilación es el reemplazo de un átomo de hidrógeno por uno de un grupo alquilo. En la ilustración 10 se puede observar la alquilación de una célula viva con óxido de etileno, esta sustitución puede causar lesión y/o muerte en una bacteria o espora así lo menciona (ESTÉRICAL, SN).

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Ilustración 10 SUP. Alquilación de una célula viva mediante ETO. INF. Salmonella senftenberg

Existe evidencia experimental que indica que la reacción de ETO con ácidos nucleicos es la principal causa de su actividad bactericida y esporicida. La alquilación del trifosfato de guanosina de ADN en Salmonella senftenberg realizada por Michael y Stumbo en 1970 causó que las células perdieran el poder de reproducción (ESTÉRICAL, SN).

Estudios acerca de la resistencia de bacterias y esporas a la actividad bactericida y esporicida del óxido de etileno muestran que la espora de Bacillus subtilis var. niger presenta una resistencia más alta la exposición de ETO que las esporas de Clostridium sporogenes, Bacillus stearothermophilus o B. Pumilus.

 

Producción de epóxido de soya con ácido peracético generado in situ mediante catálisis homogénea.

 

     En la actualidad en relación con los epóxidos existen diversos estudios que proponen extraer epóxidos de ciertas semillas que contienen estas sustancias para el uso industrial, no precisamente en el campo alimenticio, pero sí a partir de él. Por ejemplo, la producción de epóxidos provenientes de la soya común con ácido peracético generado in situ mediante procesos de catálisis homogénea (Boyacá, 2010).

Los epóxidos obtenidos a partir de estos aceites se utilizan ampliamente como plastificantes y estabilizantes del PVC y como materia prima en la síntesis de polioles para la industria del poliuretano.

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Ilustración 11 Reacción de epoxidación de aceite de soya.

Heptacloro y Epóxido de heptacloro en alimentos

 

     El heptacloro es una sustancia química manufacturada usada en el pasado para matar insectos en el hogar, en edificios y en cosechas de alimentos. Desde el año 1988 no se usa para estos propósitos. No existen fuentes naturales de heptacloro o de epóxido de heptacloro. Algunas marcas registradas del heptacloro son: Heptagran®, Heptamul®, Heptagranox®, Hepatmak®, Basaklor®, Drinox®, Soleptax®, Gold Crest H-60®, Termide® y Velsicol 104®.

El epóxido de heptacloro también es un polvo blanco que no se inflama fácilmente. No es una sustancia manufacturada y, a diferencia del heptacloro, no se usó como plaguicida. Las bacterias y los animales degradan al heptacloro a epóxido de heptacloro. Este resumen describe a los dos compuestos simultáneamente ya que aproximadamente un 20% del heptacloro es transformado a epóxido de heptacloro en el ambiente y en el cuerpo en unas horas.

Usted puede encontrar heptacloro o epóxido de heptacloro en el suelo o en el aire de viviendas tratadas para controlar termitas, disuelto en agua de superficie o subterránea o en el aire cerca de sitios de desechos peligrosos. También se puede encontrar heptacloro o epóxido de heptacloro en plantas y animales cerca de sitios de desechos peligrosos. El heptacloro ya no puede ser usado para matar insectos en cosechas o en viviendas y edificios. Sin embargo, la EPA aun permite el uso del heptacloro para matar hormigas en transformadores bajo tierra, aunque no está claro si aún se usa con este propósito en Estados Unidos.

Son por tanto sustancias altamente peligrosas para el ser humano catalogados así según la Agencia de Protección del Medio Ambiente de EE. UU., misma que ha identificado a industrias manufactureras florícolas, agroindustriales y agrícolas como principales sitios de exposición a los mismos. Sostiene que la exposición prolongada, inhalación y consumo en alimentos y bebidas, así como el contacto con la piel puede provocar enfermedades como cáncer, daños en el sistema nervioso factor tumorante entre otras.

De forma adicional se ha determinado que estas sustancias pueden afectar al sector ganadero por las mismas causas expuestas debido a que los animales pueden desarrollar diversas enfermedades ocasionando enormes pérdidas al sector.

Lastimosamente no hay ninguna información acerca de los niveles de heptacloro y epóxido de heptacloro que ocurren comúnmente en el aire. En un estudio, los niveles de heptacloro en el agua potable y el agua subterránea en Estados Unidos oscilaron entre 20 y 800 partes de heptacloro en un trillón de partes de agua (ppt) así lo manifiesta (Agency for Toxic Substances and Disease Registry, 2016). También se han determinado contaminaciones en lechos y riveras de ríos y arroyos de uso agrario y de consumo humano.

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Ilustración 12 Heptacloro y Epóxido de heptacloro.

Aplicaciones de compuestos sulfurados (Tioéteres)

Compuestos azufrados volátiles en vino

 

     El vino es una de las bebidas alcohólicas de mayor distribución en el mundo, el mismo suele presentarse como vino tinto y blanco. Los compuestos sulfurados tienen un papel sumamente importante en las industrias vinícolas siempre y cuando sean ligeros y no se trate del DMS (dimetil sulfuro) ya que éste último es un indicador de mal sabor, es un compuesto tóxico y eliminarlo es el propósito de las vinícolas (Armas, Bolaños , & et all, 2015).

Como factor organoléptico puede entenderse como un vector de defecto que al superar el umbral de la detección olfativa confieren notas olfativas agradables al ser humano, hasta la fecha se ha determinado más de 100 compuestos sulfurados de los cuales los tioles y mercaptanos son los más apestosos.

En torno al costo que ciertos vinos pueden alcanzarse puede decir que el factor costo se ve claramente relacionado con el tipo de tratamiento que se dé a los sulfuros provenientes del viñedo y en especial con respecto al origen del sulfuro de hidrógeno en los mismos.

El origen puede ser natural o tradicional cuando procede de cepas de levaduras que pueden ser del tipo Advantage, Platinum Distinction o de origen laboratorial que abarata costos a la industria vinícola, pero puede afectar al producto por poseer trazas e impurezas generadas en la síntesis. Estos tratamientos pueden hacer que un vino tenga costos elevadísimos por su calidad artesanal, las levaduras forman dicho compuesto a través de procesos metabólicos que transforman compuestos inorgánicos como sulfatos y sulfitos e incluso orgánicos como la cisteína y el glutatión de la uva así lo manifiesta (Armas, Bolaños , & et all, 2015).

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Ilustración 13 Sulfuros como el DMS pueden afectar el sabor del vino.

Mercaptanos y dimetil sulfuro como indicadores de GLP (gas licuado de petróleo)

 

     El dimetil sulfuro (70%) y el tercburtilmercaptano (30%), son industrialmente utilizados como odorizantes del Gas Licuado de Petróleo o GLP, que no es más que el gas de uso doméstico el mismo que al carecer de olor de forma natural debido a su peligrosidad requiere ser olorizado con estas sustancias para alcanzar un olor fuerte como indicador de fuga. Las industrias alimenticias de forma indirecta en ciertos procesos de cocción aún utilizan el GLP como combustible puesto que diversos detectores de fugas de gas responden a estímulos de vectores organolépticos de olor producido por el VIGILEAK 7030 que es el nombrecomercial de la mezcla antes mencionada (Esteves, 2015).

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Ilustración 14 GPL odorizado con mercaptanos y sulfuros. (vigileak 7030). (Esteves, 2015)

Con respecto a los mercaptanos se puede decir que sus potentes olores se encuentran presentes como bases de olores desagradables tales como la carne podrida, heces fecales, la orina de animales como el zorrillo, este último factor requiere ser eliminado en la industria de la perfumería, también pueden ser los causantes del mal olor en la boca (halitosis), también se encuentran en productos naturales como ajo, cebolla o semillas de mostaza.

Sulfuros de origen fitoquímico y sus fuentes

 

     Algunos compuestos sulfurados se pueden encontrar de forma natural en ciertos alimentos que presentan olores fuertes, a este tipo de compuestos se les denomina organo sulfurandos y su principal representante es el alilsulfuro por su potente olor así lo afirma (Palencia Mendoza, SN) quien menciona que vegetales del superorden Liliflorae dentro de la familia Alliaceaes que contienen al género Allium cuyos principales representantes son el ajo, cebollas, puerro y cebollín, cabe mencionar que de ellos el ajo y las crucíferas presentan grandes cantidades de sulfuros.

La autora menciona que la incidencia e importancia de estos compuestos tienen la acción de bloquear y suprimir la carcinogénesis, alteran lípidos séricos y la agregación plaquetaria (cicatrizantes). En algunos estudios de puerro, ajo y cebollas o suplementos de ajo, no se observaron efectos sobre el cáncer de mama o pulmón en humanos. En otros se sugiere que el grupo de vegetales Allium puede inducir pemphigus (Palencia Mendoza, SN).

Muchos organosulfurados se han considerado como aditivos alimentarios reconocidos como seguros (GRAS, siglas en inglés), entre ellos: el alil isotiocianato, alil mercaptano, bencil disulfuro, bencil mercaptano, bencil sulfuro, butil sulfuro, dialil disulfuro, dialil sulfuro, dimetil mercaptano, furfuril mercaptano, metil mercaptano, metil 2- metiltiopropionato, propil disulfuro, 2-tienil mercaptano, 2- tieniltiol.

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Ilustración 15 Dialil disulfuro presente en ajo y cebollas.

La autora afirma que se demostró la importancia de los grupos alilo en oposición a los grupos propil saturados para los efectos de los compuestos organosulfurados sobre la carcinogénesis en el consumo de alimentos que los contenían. Varios compuestos organosulfurados fueron examinados por su capacidad de inhibir la carcinogésis inducida por nitrosodietilamina, y el más potente fue el dialil-disulfuro el cual redujo los tumores de estómago hasta un 90%. El dialil disulfuro dietético también disminuyó el número de adenocarcinomas de colon inducidos por azoximetano en ratas. Parece ser que los compuestos que tienen el grupo alilo son más efectivos en la quimio-prevención del cáncer que los que no presentan este grupo (Palencia Mendoza, SN).

 

DISCUSIONES Y CONCLUSIONES

 

     El presente informe de investigación ha abarcado desde un eje aplicativo la importancia de la presencia de los éteres, epóxidos y sulfuros que se relacionan con la industria alimenticia y sus derivados. Se ha identificado que pueden estos compuestos relacionarse de forma directa al encontrarse intrínsecamente en los alimentos como es el caso de sulfuros en vinos y cebollas, o a su vez que pueden estar relacionados desde otros ámbitos industriales como lo es el uso de plaguicidas, como el caso del éter de heptacloro causante de múltiples enfermedades y de tipo carcinogénico; por otro lado, se ha mencionado el potencial uso del dialil disulfuro como agente anticancerígeno. Sin duda el conocimiento de este tipo de compuestos aperturan la comprensión de estos en el sector alimenticio y agroindustrial puesto que se encuentran en gran parte de los procesos de control y aseguramiento de la calidad

 

REFERENCIAS

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Usos y Aplicaciones de los Éteres, Epóxidos y sulfuros.

ÉTERES Y EPÓXIDOS

Definición: Los éteres son el producto de la unión de dos radicales alquílicos o aromáticos a través de un puente de oxígeno -O-; es decir de manera general y según menciona (Ardila, 2013) los éteres son compuestos que tienen un átomo de oxígeno unidos a dos radicales hidrocarbonados. La mayoría de los éteres son líquidos volátiles, ligeros e inflamables, solubles en alcoholes debido a tener una gran similitud en su estructura; son compuestos inertes y estables desde el punto de vista químico. Por sus radicales pueden clasificarse como:

  • Alifáticos: R-O-R, siendo ambos R radicales alquílicos.
  • Aromáticos: Ar-O-Ar´, siendo Ar y Ar´ radicales arílicos.
  • Mixtos: R-O-Ar, posee en uno de sus extremos un radical alquílico y en otro un radical arílico.

Adicionalmente y dependiendo de sus radicales, el éter puede ser considerado simétrico si dichos radicales con iguales o asimétrico si sus radicales son distintos; en la Ilustración 1 podrá identificar algunos ejemplos de éteres.

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Ilustración 1 Ejemplos de éteres. Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Nomenclatura_de_funciones_org%C3%A1nicas_con_ox%C3%ADgeno

 

Son múltiples las aplicaciones que pueden tener los éteres la más utilizada es como solventes orgánicos de aceites y grasas; así como analgésicos. El presente trabajo de investigación profundiza las diversas aplicaciones y usos de los Éteres.

Usos y Aplicaciones Industriales de los Éteres

  1. Disolventes industriales: (Armas, Bolaños , & et all, 2015) mencionan que los éteres son sustancias capaz de disolver gran cantidad de sustancias polares y no polares esto se debe a que poseen puntos de ebullición muy bajos lo que otorga

    Resultado de imagen para Etilen Glicol Etil (EGE) éter
    Ilustración 2 Etilen Glicol Etil (EGE) éter. Solvente de resinas. Fuente: (Produk Perusahaan Tender S.A., 2015)

    cierta facilidad la separación de productos mediante evaporación. Por las características que presenta tanto en sus propiedades químicas como físicas, es empleado principalmente como disolventes para la fabricación de polímeros de celulosa, sin embargo existe cierto nivel de peligrosidad principalmente con el dietil éter por ser inflamables, motivo que ha llevado a las industrias a buscar nuevos disolventes. Los éteres como disolventes son empleados en la síntesis de reactivos de Grignard. Adicionalmente en la industria de acabados y maderas los éteres son empleados como disolventes y catalizadores de resinas y ceras como muestra la lustración 2.

  2. Medio para condensar: uno de los usos más difundidos según (Ardila, 2013) es la utilización de éteres para concentrar ácido acético y otros ácidos, principalmente en procesos químicos que requieren ácido acético en altos niveles de pureza y no precisamente para consumo humano. La utilidad radica en que aumenta la concentración de cualquier sustancia ácida por condensación.
  3. Resultado de imagen para utilización de éteres para concentrar ácido acético y otros ácidos
    Ilustración 3 Condensación de sustancias (ácidos) en éter.
  • Medio de arrastre: para la deshidratación de alcoholes etílicos e isopropílicos. Ya que interactúa con el Hidrógeno del radical hidroxilo, permitiendo su deshidratación. Desde otra perspectiva de arrastres, los éteres son ampliamente usados como medios de arrastre para la extracción de principios activos de plantas y animales(Armas, Bolaños , & et all, 2015), debido a su fácil eliminación como muestra la ilustración 4.

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    Ilustración 4. Equipo de extracción Soxhlet
  1. Hacia el año 1842, fueron usados como los primeros analgésicos principalmente el éter di etílico, aunque en la actualidad ha sido sustituido por hidrocarburos fluorados que presentan menos riesgos de exposición.(Armas, Bolaños , & et all, 2015)
  2. Polímeros diversos: los éteres presentan alta resistencia a altas temperaturas pese a que sus puntos de ebullición tienden a ser bajos (Wade, 2004). Esta característica permite que sean retardadores de llama, sin comprometer su fuerza que en términos generales permite que sea utilizado como un retardante de llama. Su estabilidad a la hidrólisis permite su uso en aplicaciones médicas que requieren autoclave así como en procesos que comprenden manipulación de microorganismos autoclavables o mecanismos que incluyan arrastre de vapor, lo que en definitiva los hace claves para la formación de polímeros.

Sus principales representantes son las poliétersulfonas o PES, representadas en la ilustración 5. Este tipo de polímeros son utilizados como termoplásticos donde el producto más popular es el Udel fabricado por la corporación Union Carbide, este se comporta como los policarbonatos siendo muy resistible y estable en altas temperaturas. El uso más frecuente de este tipo de polímeros es la fabricación de émbolos y filtros de jeringa. Según mencionan (Armas, Bolaños, & et all, 2015) este tipo de polímeros presentan una subunidad aril –SO2-arilo lo que identifica como tal una sulfona. Sin embargo su alto costo hace que tengan usos especializados normalmente para reemplazo superior de policarbonatos, recubrimientos e insumos médicos.

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Ilustración 5 En la parte sup. Estructura del polímero poli éter sulfona. En la zona Inf. Se aprecia filtros de jeringa elaborados con dicho polímero. Fuente: (Interempresas, 2012)

Finalmente cabe mencionar con respecto a las poliétersulfonas que son capaces de formar en conjunto verdaderas membranas que industria son reproducibles y controlables con pequeños poros de hasta 40 nanómetros. Se usan para conducir flujos de sustancias en hemodiálisis, recuperación de aguas residuales, procesamiento de alimentos, bebidas y separación de gases; ya que soportan grandes presiones sin gran deformación en sus poros.

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Ilustración 6 Recubrimiento de un frente de camión con resina de poliéter fenólico y fibra de vidrio. Fuente: (Mariano N., 2011)

  • Poliéteres fenólicos: al igual que los anteriores, estos polioxifenólicos, familia de los éteres; son plásticos resistentes a altas temperaturas con la particularidad de ser muy buenos aislantes térmicos y eléctricos por lo que son muy utilizados en planchas de diversos electrodomésticos y automóviles como muestra la ilustración 6.
  1. Éter fenílico: este compuesto presenta alto punto de ebullición a diferencia de otros éteres y no deja de ser estable. Esta característica hace que sea usado como calefactor de fluidos o líquido calefactor en diversas industrias como sustituyente de vapor de agua a presión, principalmente en aquellas donde el vapor de agua puede presentar un riesgo si reacciona con otras sustancias como es el caso de la fabricación de ácidos a escala industrial; dicho de manera simple, cumple la función opuesta a la de un refrigerante, es decir, es un anticongelante. (Armas, Bolaños, & et all, 2015). Se recomienda su almacenamiento en frascos o contenedores plásticos  por evitar su deterioro por la fricción, vibraciones y golpes.

 

  1. Según (Vollhardt, 1994) el tetrahidrofurano o THF por sus siglas es un compuesto orgánico heterocíclico, se presenta como un líquido transparente de baja viscosidad, presenta un olor característico parecido al de dietil éter. Se clasifica como éter siendo uno de los más polares de su grupo. El THF es un solvente dipolar aprótico protofílico (capaz de aceptar protones, dados los pares de electrones no compartidos del átomo de oxígeno que le dan características de base de Lewis), con una constante dieléctrica de 7,6 (a 25 °C). El THF es el análogo completamente hidrogenado del compuesto aromático furano.

                   8.1 APLICACIONES Y USOS

  • Solvente de polaridad de carácter aprótico.
  • Sustituyente del dietil éter cuando se requiere incrementar puntos de ebullición.
  • Usado en procesos de hidroboración de alquenos.
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Ilustración 7 INF. Una representación 3D del THF, SUP. Se muestra el THF comercial como pegamento de tubos PVC. Fuente: (Pérez, 2011)

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  • Disolvente para reactivos de Grignard.
  • Disolvente del caucho por lo cual es importante en la industria de polímeros.
  • Disolvente de resinas, plásticos en tintes, pinturas, barnices, pegamentos, recubrimientos.
  • En la industria de alimentos es utilizado en la fabricación de envases.
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Ilustración 8 Éter metil ter butílico en gasolinas producidas por Petropar (Paraguay). Fuente: (Grupo AJ Viersi, 2014)

  • Éter Metil terc Butílico: muy toxico para los seres humanos y otros seres vivos, sin embargo tiene un poderoso uso industrial mezclándose con isobutileno y metanol desde los años 80`s se ha usado como aditivo sintético para incrementar o mejorar el octanaje de la gasolina sin plomo(Grupo AJ Viersi, 2014).
  1. Éter Corona: Son los compuestos orgánicos que tienen varios éteres en su estructura y forman un ciclo. Los éteres corona imitan el comportamiento de las enzimas; estos reconocen los iones alcalinos dependiendo del tamaño de su cavidad oxigenada, que atrae la carga positiva del metal. Esto implica que funciona como un catalizador; hace posible algunas reacciones, e incrementa el rendimiento de otros. Son catalizadores de transferencia de fase. Se usan para transferir compuestos iónicos a una fase orgánica o de una fase orgánica a una fase acuosa, Este éter puede usarse para anestesiar garrapatas antes de eliminarlas de un cuerpo animal o humano. La anestesia relaja a la garrapata y evita que mantenga su boca debajo de la piel. (Daiza, 2016)

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Ilustración 9 CALCIMICINA usada para enfermedades parasitarias en ganado vacuno. Fuente: (Aguirre, 2018)

Uso de epóxidos en la industria de los alimentos

La mayoría de las sustancias antimicrobianas en los alimentos tienen un efecto más inhibidor que letal, hay excepciones con los óxidos de etileno y propileno. Los epóxidos son ésteres cíclicos reactivos que destruyen todas las formas de microorganismo, incluyendo esporas y virus, es decir, son esterilizantes químicos usados en alimentos de baja humedad y en los materiales de envasado aséptico, para lograr el contacto directo con los microorganismo son utilizados en estado de vapor; después de una exposición adecuada, el epóxido residual no reaccionante se elimina por medio de una corriente de aire (Puello Cabarca, 2016)

  1. Resinas epoxídicas; La polimerización de un epóxido con un dialcohol o difenol produce un poli éter. Las resinas epoxis utilizados en la industria se obtienen por polimerización de la epiclorhidrina en el bisfenol en medio básico. El grado de polimerización (n) depende de la relación epiclorhidrina /bisfenol (con un exceso de epiclorhidrina n aumenta). Con la reacción propuesta en la ilustración 10, se obtiene prepolímeros de PM no muy alto (líquidos viscosos o sólidos) que tienen grupos epoxi terminales y grupos OH en la cadena. Los polímeros se convierten en resinas duras mediante el “curado”. El curado consiste en la polimerización cruzada mediante reactivos bio trifuncionales, llamados endurecedores, que al reaccionar con los grupos epoxi terminales y con los grupos –OH interiores forman puentes entre las cadenas. De este modo se producen, al azar, redes macromoleculares tridimensionales muy resistentes. Los reactivos o endurecedores más utilizados son Dietilentriamina (DETA), Trietilentetraamina (TETA), Anhídrido ftálico.
Resultado de imagen para Reacciones de obtención de prepolímeros epóxidos.

Ilustración 10  polímeros epóxidos.

Las resinas epoxi tienen propiedades técnicas muy valiosas: resistencia química, térmica y mecánica y son buenos aislantes eléctricos. Se utilizan para lacas y esmaltes, para recubrimiento de metales y de pisos de laboratorio y fábricas químicas; por colada, se fabrican piezas eléctricas, y algunas compañías las utilizan, con rellenos de sílice, en sustitución de la porcelana para los aisladores de líneas eléctricas; también se usan para fabricar láminas para circuitos impresos y placas reforzadas con fibras de vidrio. Además, son el adhesivo más eficaz para cerámica, vidrio, metales,etc. (Araldit) y por ello se usan en la construcción y en pequeños dosificadores, en el hogar; en general, el prepolímero y el endurecedor se venden separados y se mezclan en el momento de su aplicación. Es un producto caro y su uso se limita a casos de especial exigencia. Algunas Industrias utilizan tetrabromo-bisfenol como copolímero para obtener resinas epoxi resistentes al fuego. (Yúfera, 1996)

  1. Los alcoholes alílicos se convierten en epóxidos por oxidación con hidroperóxido de terc butilo en presencia de ciertos metales de transición. El aspecto más importante de esta reacción, que se llama epoxidación de Sharpless, es su alta enantioselectividad cuando se hace usando una combinación de hidroperóxido de ter-butilo, isopropóxido de titanio(IV) y tartrato de dietilo. La epoxidación Sharpless se ha adaptado para la preparación, en gran escala, de la hormona sexual (+)-disparlure, que se usa para controlar infestaciones de polilla, y de (R)-glicidol, intermediario en la síntesis de fármacos con actividad cardiovascular, llamados beta-bloqueadores. (Carey, 1997)
  2. En la actualidad en relación con los epóxidos existen diversos estudios que proponen extraer epóxidos de ciertas semillas que contienen estas sustancias para el uso industrial, no precisamente en el campo alimenticio. Por ejemplo la producción de epóxidos provenientes de la soya común con ácido per acético generado in situ mediante procesos de catálisis homogénea. Esta investigación indexada publicada en 2010 propone el uso de aceites vegetales que se ha convertido en una excelente alternativa para la sustitución de productos de origen petroquímico. Los epóxidos obtenidos a partir de estos aceites se utilizan ampliamente como plastificantes y estabilizantes del PVC y como materia prima en la síntesis de polioles para la industria del poliuretano. Este trabajo presenta la obtención del epóxido de soya utilizando un catalizador homogéneo en un reactor agitado mecánicamente, a condiciones isotérmicas. Se obtiene como mejor resultado un contenido máximo de oxígeno oxirano de 6,4 %, usando concentraciones de peróxido de hidrógeno (25%de exceso molar), ácido acético (5% p/p) y ácido sulfúrico (2% p/p) a 80°C.(Boyacá & Beltrán, 2010)

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Ilustración 11 Epóxidos recuperados de la soya. Imagen tomada de (Boyacá & Beltrán, 2010)

Aplicaciones industriales de compuestos sulfurados (Tioéteres)

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Ilustración 12 Composición química del vino. Fuente: (DeVinoenVino, 2016)
  • Adsorción de azufrados del petróleo utilizando nanopartículas de oro soportadas en fique: de manera general se sabe que el petróleo presenta rachas de azufre presentado en diversas estructuras dado su polimorfismo que representa un 0% a 2% de su composición total en peso, sin embargo su presencia causa verdaderos problemas en las refinerías por lo que se requiere sean retirados previamente a la refinación petrolera para cumplir con los estándares ambientales requeridos (Armas, Bolaños , & et all, 2015). Los Mercaptanos (H-SR), sulfuros (R-S-R) y polisulfuros (R-S-S-R) son capaces de eliminar rachas de azufre presentes en el petróleo, y su estabilidad permite extraerlos fácilmente por fraccionamiento he hidrotratamiento.
  1. Compuestos azufrados volátiles en vino: estos compuestos azufrados tienen un papel importante en la industria vinícola, debido a que son quienes le dan aroma característico a la sustancia, siempre y cuando sean ligeros por eso se exceptúa el DMS por su nivel tóxico, éstos son simplemente vectores de defectos organolépticos que al superar el umbral de la detección olfativa
Resultado de imagen para Oenococcus oeni

Ilustración 13 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0963996917308864

  • confieren notas olfativas agradables al ser humano. (Armas, Bolaños , & et all, 2015). En la ilustración 12 se puede apreciar la composición del vino donde efectivamente se demuestra la existencia de azufre en el vino cuya utilidad es dar su particular aroma, especial los tioles varietales ya que aportan al frescor del vino al contrario el DMS es indicador de mal sabor y reducirlo es el propósito de las vinícolas. Y entornos al costo elevado de vinos sofisticados puede deberse al tratamiento de H2S que se le dé, porque dicho sulfuro de hidrógeno puede tener dos orígenes uno sintetizado en laboratorio no recomendado para vinícolas por costos en comparación a una forma más tradicional de obtención de sulfuro de hidrógeno que es por medio de cepas de levaduras Advantage, Platinum Distinction; mismas que hacen del vino un producto más artesanal y fino; aunque no precisamente más barato; las levaduras forman dicho compuesto a través de procesos metabólicos que transforman compuestos inorgánicos como sulfatos y sulfitos e incluso orgánicos como la cisteína y el glutatión de la uva.(Armas, Bolaños , & et all, 2015)

Referencias Bibliográficas

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Ardila, J. S. (22 de 07 de 2013). quimicaguanenta.blogspot.com. Obtenido de Éteres: http://quimicaguanenta.blogspot.com/2013/07/trabajo-eteres.html

Armas, C., Bolaños , A., & et all. (25 de 02 de 2015). issuu.com. Obtenido de Éteres y compuestos azufrados aplicaciones industriales y reacciones de utilidad en la industria: https://issuu.com/azucena22060/docs/eteres_y_compuestos_azufrados

Boyacá, L. A., & Beltrán, Á. A. (2010). Producción de epóxido de soya con ácido peracético generado in situmediante catálisis homogénea. INGENIERÍA E INVESTIGACIÓN VOL. 30 No. , 136-140.

Carey, F. (1997). Epóxidos, éteres y sulfuros 6°edición. En F. Carey, Química orgánica. (pág. pág 668). Madrid: Prince Hall Andersen.

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Vollhardt, P. K. (1994). Química Orgánica. Barcelona: Omega S.A.

Wade, L. G. (2004). Química Orgánica. Barcelona: McGrawHill.

Yúfera, E. (1996). Química orgánica básica y aplicada: de la molécula a la industria.Páginas 377-379. Obtenido de https://books.google.com.ec/books?id=4eX-mdTjyHcC&pg=PA367&dq=epoxidos+aplicaciones&hl=es&sa=X&ved=0ahUKEwiYkvGSl-jaAhWS0FMKHQU4AY0Q6AEINTAD#v=onepage&

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Materiales de Laboratorio.(PARTE IV. Tubos de vidrio fusible, codos, alargaderas, capilares y varillas)

Hasta ahora se ha hablado de diversos materiales en las anteriores entregas de esta sección dedicada a los materiales de laboratorio, si eres maestro o un estudiante y requieres mayor información a respecto en este enlace podrás enterarte de todos los materiales de laboratorio antes descritos —> Categoría: Materiales de Laboratorio. De igual forma si nos visitas por primera vez y te ha gustado nuestro trabajo no dudes en suscribirte para que recibas de forma directa todas nuestras publicaciones, dejanos tus comentarios y síguenos en redes nosotros somos MI SEPTIEMBRE ROJO.

1.- TUBOS DE VIDRIO FUSIBLE: Los hay en diversas formas y tamaños así como puedenResultado de imagen para capilar de vidrio variar en diámetro, al ser sometidos al efecto del calor se pueden obtener capilares que sirven para la determinación de puntos de fusión de sólidos cristalinos. Se pueden obtener también diferentes formas y tamaños que servirán como accesorios para los diferentes aparatos y sistemas de laboratorio, pueden ser una herramienta fundamental cuando se trata de acoplar herramientas extra o prolongaciones a las terminaciones de ciertos equipos. La técnica de obtención por lo general es por soplado de vidrio. El material del cual están realizados normalmente es boro-silicato o a su vez quarzo, si deseas conocer acerca del proceso de fabricación y composición del vidrio boro silicato te recomiendo visitar nuestra entrada: Fabricación del Vidrio Borosilicato

Resultado de imagen para accesorios de vidrio  de laboratorio tubos

  • a continuación puedes observar lo fácil que puede ser manipular este tipo de tubos, en este caso para obtener un tubo acodado:

Por otra parte en el caso de los capilares aunque ciertos fabricantes prefieren hacerlos con la base cerrada, los mas tradicionales requieren un taponamiento manual a la llama a continuación les dejo un video de la forma adecuada de cómo deben ser sellados estos pequeños tubos.

2.- VARILLAS DE VIDRIO: A diferencia de los tubos fusibles, las varillas no poseen la forma tradicional hueca de un tubo, si no mas bien se presentan como cilindros macizos; gracias al calor pueden redondear sus extremos y convertirse en varillas de agitación o agitadores. Sirven para remover líquidos, sólidos con líquidos (consiguiendo una mejor solubilidad) y puede emplearse como auxiliar en filtraciones. En la praxis muchos analistas utilizan este tubo como guía de trasvase.

Resultado de imagen para varilla de vidrio de laboratorio

3.- CODOS Y ALARGADERAS: en ocasiones y en especial en aquellas operaciones en las que se requiere una ruta de conducción sean de gases o líquidos, suele ser necesario una extensión a manera de alargador; estos tubos anchos terminados por otros estrechos  se aplican  en algunas operaciones con la finalidad de aumentar la longitud de un aparato para darle flexibilidad, cambio de dirección…etc. En la química orgánica se utiliza con frecuencia este material por ejemplo en las terminaciones de tubos refrigerantes o reflujos. En el caso de los codos e incluso ciertos tipo de alargaderas, su uso se puede clasificar de acuerdo al ángulo de inclinación de las mismas a continuación una muestra de los codos y alargaderas mas comunes.

– ALARGADERA ACODADA 105º

Alargadera acodada (105°)

-ALARGADERA RECTA:

Alargadera recta

-CODO 165º:

Codo a 165°

-CODO A 75º CON BOCA ESMERILADA:

Codo a 75° con boca esmerilada

-CODO A 75º CON BOCA ROSCADA:

Codo a 75° con boca roscada

-CODO A 75º MACHO-MACHO:

Codo a 75° macho-macho

-CODO PELNEN:

Codo Pelnen

COLECTOR ACODADO A 105º CON CONEXIÓN PARA TOMA AL VACÍO:

Colector acodado a 105° con toma para vacío

-COLECTOR RECTO PARA TOMA AL VACÍO:

Colector recto con toma para vacío

-DOBLE CODO CON BRAZOS PARALELOS:

Doble codo brazos paralelos

-PIEZA ACODADA BRAZOS PARALELOS: 

Pieza acodada brazos paralelos

-PIEZA ACODADA EN ÁNGULO DE 105º:

Pieza acodada en ángulo 105°

-PIEZA BIFURCADA DE BRAZOS PARALELOS:

Pieza bifurcada brazos paralelos

-PIEZA BIFURCADA PARA TERMÓMETRO:

Pieza bifurcada para termómetro

PIEZA INTERMEDIA BOCA ANCHA:

Pieza intermedia boca ancha

-PIEZA INTERMEDIA BOCA ESTRECHA:

Pieza intermedia boca estrecha

REFERENCIAS:

-Ing. Carillo Alfonso A. (1990). Materiales y aparatos para laboratorio de química. Gráficas Mediavilla Hnos. Quito-Ecuador

-Imagenes de codos y alargaderas obtenidas de: https://www.vidrafoc.com/productos/categorias/fabricados-vidrafoc/codos-y-alargaderas.html

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Materiales de laboratorio (PARTE III. EMBUDOS)

  1. EMBUDOS.- se pueden clasificar de acuerdo a su utilidad de la siguiente manera:
    • EMBUDOS NORMALES: formados de una parte cónica que por lo general posee un ángulo de 60º de inclinación y un vástago que termina en una punta biselada, el diámetro interno oscila entre los 4 mm de diámetro o más. Los mismos pueden ser fabricados en vidrio, porcelana, plástico y hierro enlozado. Sus características varían según la necesidad del analista, ya que pueden presentar un vástago corto o largo así como la medida de su diámetro. Se emplean para filtraciones y trasvasado de líquidos.Resultado de imagen para embudos normalesResultado de imagen para embudos normales
    • EMBUDO HIRSCH: su forma es similar a la de los embudos normales, pero contienen agujeros de vidrio sinterizado en la base para que las filtraciones sean más rápidas, normalmente son fabricados en porcelana aunque también se los puede encontrar en vidrio.Resultado de imagen para embudos HIRSCH vidrioResultado de imagen para embudos HIRSCH
    • EMBUDOS DE SEPARACIÓN O PROBETAS DE DECANTACIÓN: Estos
    • Resultado de imagen para embudo de gibson
    • recipientes normalmente fabricados en vidrio  poseen una forma cilíndrica o piriforme, están provistos de tapa esmerilada aunque no es una característica que se encuentre presente en todos, por la zona media justo donde se une la cámara con el vástago posee una llave que controla la salida de los líquidos por lo tanto pueden ser ubicados por esta característica por su nombre convencional: embudos de llave  o de GIBSON. Sirven para la separación de líquidos en mezclas es decir, no miscibles entre sí; a esta condición se denomina como fases por diferencia de densidades y ocurre con frecuencia con disolventes orgánicos, porque después de cierta energía de agitación de todo el contenido se lo deja en reposo y al cabo de cierto tiempo, el disolvente cargado de la sustancia que se desea extraer se separa en una fase que puede ser ligera o densa y se presta para la decantación, adicionalmente la tapa permite la evacuación de los gases; por lo que se recomienda informarse adecuadamente de las reacciones que pueden dar desprendimiento de gases dentro del embudo, las presiones formadas pueden ocasionar que la tapa salga disparada por efecto de la presión lo que en consecuencia provocaría daños al equipo o incluso poner en riesgo la seguridad en el laboratorio.
    • EMBUDO DE ADICIÓN, DECANTACIÓN O DE GOTEO: tiene una llave que permite que el líquido sea añadido a un frasco lentamente, pueden poseer o no un tubo de desagüe, uno muy largo normalmente de bromo puesto que se emplean también para verter este reactivo como otros muy corrosivos.Resultado de imagen para EMBUDO DE ADICIÓN O DE GOTEOResultado de imagen para EMBUDO DE ADICIÓN O DE GOTEO
    • EMBUDO BüCHNER: es de porcelana con una placa central de criba (todo en una sola pieza), sobre la placa se coloca un disco de papel filtro y sobre este la sustancias a filtrarse. Sirve  para la filtración que se logra por la succión de una bomba de vacío. El embudo se fija a un matraz KITASATO del que se habló en: Materiales de laboratorio de química (Parte I: tubos, vasos, matraces y probetas) (tipo de Erlenmeyer con tubuladura lateral con buen tapón de corcho o goma. Es importante mencionar que la diferencia entre los embudos Buchner y Hirsch es la capacidad volumétrica que poseen:
      • Embudo Buchner, se usa para volúmenes mayor a 10 mL.
      • Embudo Hirsch, se usa para volúmenes menores a 10 mL.Resultado de imagen para embudo buchner
    • EMBUDO DE POLVO: con un cuello ancho y corto, es más apropiado para las materias sólidas, ya que no se obstruyen fácilmente; por este fin normalmente  se los fabrica en acero, hierro o plástico. útil para ramas de la química ambiental, análisis de suelos etc.Resultado de imagen para embudo DE POLVO
    • EMBUDO DE SEGURIDAD: Los embudos de seguridad permiten un vertido de líquidos peligrosos sin ningún peligro. Sin derrames. Están fabricados en teflón de alta calidad, resistente a ácidos y disolventes.Resultado de imagen para embudo DE  seguridad
    • A continuación presento un video que soporta la información y utilidad de los embudos en las operaciones laboratoriales.

  • REFERENCIAS:

    Ing. Carillo Alfonso A. (1990). Materiales y aparatos para laboratorio de química. Gráficas Mediavilla Hnos. Quito-Ecuador

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Materiales de laboratorio (PARTE II. Buretas, copas, pipetas, pera y cilindros)

  1. BURETAS:
    • BURETAS GEISSLER: Son tubos de forma cilíndrica provistos de una llave de vidrio o plástico y de una punta por la que pasa el líquido a ser vertido. Las llaves pueden presentar dos formas: verticales y horizontales dependiendo del fabricante.Resultado de imagen para BURETAS GEISSLER
    • BURETAS MOHR: por la parte inferior se unen con un tubo de goma, la salida del líquido se controla mediante una pinza de Mohr de allí su nombre, sin embargo pueden ser controladas mediante una válvula que posee una bolita de vidrio que se coloca dentro el tubo de goma.Resultado de imagen para BURETAS MOHRResultado de imagen para BURETAS MOHR
    • Las dos clases de buretas son perfectamente calibradas, divididas en unidades y en décimas de ml (mililitro), estas permiten llevar a cabo titulaciones principalmente ya que permiten medir con exactitud volúmenes de líquidos que salen o se vierten, por esta razón son instrumentos de mucha importancia el análisis químico. Normalmente son de 50 ml y miden volúmenes variables exactos.
  2. COPAS: Son recipientes de forma cónica, presentan un pico en su borde superior a semejanza de los vasos de precipitación mencionados en: Materiales de laboratorio.Parte I.  Por su parte baja presentan una base amplia en forma de pie para poder sustentarse y mantenerse erecta. Este material de vidrio puede ser muy útil para controlar el trasvase de líquidos y funciona de forma análoga a los vasos de precipitación ya que se complementan mediante una varilla de agitación. Presentan diversos tamaños y pueden o no presentar graduación para medir volúmenes; de igual forma suelen ser fabricadas en materiales como vidrio y plástico y algunos fabricantes omiten la fabricación de su base dejándolas solo como conos invertidos que pueden ser soportados en las mismas gradillas de soporte de tubos de ensayo estas suelen ser utilizadas para procesos que implican sedimentación.Imagen relacionadaImagen relacionada
  3. PIPETAS: El mundo de las pipetas es amplio dado su importancia; sirven para succionar volúmenes de líquidos de un depósito y verterlos en otro contenedor de golpe, goteo o controladamente por presión de los dedos o mediante la complementación de una pera de succión de la que hablaremos a detalle mas adelante; se las puede distinguir de dos clases.
    • PIPETAS AFORADAS O VOLUMÉTRICAS: son tubos de vidrio provistas de un ensanchamiento en la parte medial del instrumento y terminan por la parte inferior con una punta afilada, cabe recalcar que en la parte superior el tubo es abierto de tal manera que la presión pueda controlarse con los dedos o mediante la complementación de una pera de succión. Llevan dos lineas de aforo aunque en otros casos ciertos fabricantes solo colocan una, estas señales indican el volumen al que dan cabida o aforo, son de volúmenes CONSTANTES Y MUY EXACTOS. Se pueden encontrar de distintas capacidades de entre 1 ml hasta 50 ml. La información de la misma se puede identificar en el ensanchamiento de la pipeta o a su vez según el fabricante en la parte superior, dicha información contiene datos como: el fabricante, capacidad, país de fabricación, límite de especificación del margen de error o mas conocido como apreciación o tolerancia, clase “A” que indica mayor calidad o de tipo “S” ara quienes requieran un vertido rápido, algunos fabricantes indican la temperatura de referencia con respecto a los volúmenes entre otras especificaciones tales como tiempo de vertido o normativas de fabricación o incluso el tipo de vidrio utilizado.Resultado de imagen para PIPETAS AFORADAS O VOLUMÉTRICASResultado de imagen para PIPETAS AFORADAS O VOLUMÉTRICAS
    • PIPETAS GRADUADAS: son cilíndricas y divididas en partes iguales mediante segmentos que indican las unidades, décimas y milésimas de ml. Las hay de múltiples capacidades: 1, 5, 10, 15, 20 y 50 ml. De igual manera existen de volúmenes variables y constantes.Al igual que las anteriores presentan su nivel de tolerancia expresado en +- un valor.Imagen relacionadaResultado de imagen para PIPETAS GRADUADAS:
    • PIPETAS PASTEUR: existe un tipo de pipeta mucho mas sencilla normalmente usada para volúmenes inexactos análogas a los goteros y son las pipetas Pasteur, estas vienen provistas por la parte superior de una minúscula bomba de aire que funciona a presión con la finalidad de absorber los líquidos, su utilidad es vital en microquímica, cuando se requiere hacer reacciones que implican cantidades minúsculas o pequeñas precipitaciones o incluso cristalización a microescala, algunos fabricantes las prefieren en vidrio llevan su nombre en honor a su creador Luis Pasteur quien vio en este dispositivo una gran herramienta que le permitió realizar pruebas bioquímicas a placas de bacterias y hongos.Imagen relacionada
  4. PERA DE SUCCIÓN: la pera de succión es un innovador invento que lleva su nombre debido al parecido que presenta con dicha fruta, es también conocida como perita de goma o simplemente perita; esta nace ante la necesidad de un dispositivo que permita absorber líquidos mediante presión sin necesidad de usar los dedos, tarea que se convertía en un verdadero problema y conllevaba  a practicas peligrosas como la absorción o pipeteo mediante la boca, práctica que sin  lugar a  dudas es peligrosa para cualquier ser humano. Las hay en dos formas:
    • Las de uso pediátrico, fabricadas en goma blanda, en toda su composición, estas suelen ser empleadas para la extracción de fluidos nasales en los bebes y muy útiles en el campo médico para la realización de enemas.Resultado de imagen para PERA DE SUCCIÓN
    • Las de uso laboratorial, que presentan tres botones en cuyo interior se encuentra alojada una canica de cristal, el primero en su brazo lateral de hule con una abertura controla la entra de aire que genera presión para la expulsión del líquido absorbido suele presentar la vocal “E” que indica expulsión, el segundo botón “S” se encuentra por debajo de su cámara de aire normalmente circular u ovoide este botón al ejercer presión constante en él proceda con la absorción del líquido, muchas veces la cámara de aire se llena antes de culminar el aforo de la pipeta lo que da origen al tercer botón “A” que se encuentra por la parte superior de la cámara este permite expulsar el aire que atravesó la pipeta hasta la cámara, ésta al quedar completamente vacía permite continuar con la absorción sin la necesidad de comenzar nuevamente la operación.Resultado de imagen para PERA DE SUCCIÓN
  5. CILINDROS DE VIDRIO: similares en forma  y composición a las probetas pero se diferencian por no ser graduados, éstos sirven para dar cabida a densímetros, areómetros y alcoholímetros, por tanto conjuntamente con estos instrumentos permiten la determinación de densidades y concentraciones alcohólicas; los hay en múltiples capacidades y tamaños, en el campo alimenticio suele ser muy utilizado en control de calidad de bebidas alcohólicas y en también en el análisis de aguas. En múltiples ocasiones se suele utilizar probetas, mismas que no están pensadas para dichos trabajos ocasionando daños innecesarios a dichos instrumentos por la introducción de los dispositivos ya mencionados.Resultado de imagen para CILINDROS DE VIDRIO

    REFERENCIAS:

    Ing. Carillo Alfonso A. (1990). Materiales y aparatos para laboratorio de química. Gráficas Mediavilla Hnos. Quito-Ecuador

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Precursores de la Medicina Latinoamericana (PARTE III. José María Vargas Ponce)

     El turno es para la querida República Bolivariana de Venezuela, en esta entrega descubriremos el importante aporte del médico caraqueño José María Vargas Ponce; considerado como médico precursor de Venezuela, quien viviendo convencido de que la ciencia era el camino hacia la verdadera independencia y desarrollo del naciente país llanero. Como es de costumbre a continuación dejo un pequeño documental de resumen que espero contribuya y sustente esta pequeña biografía.

José María Vargas

(1786-1854)

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      Médico cirujano, científico, catedrático, escritor, político e investigador. José María Vargas Ponce; nace en La Guaira un 10 de marzo de 1786, sus padres de origen  canario (español) los señores José Antonio de Vargas Machuca y Ana Teresa Ponce. Sus estudios primarios los realizó en el Seminario Tridentino y posteriormente en la Universidad de Caracas donde finalmente se tituló de médico, después de haber sido bachiller en filosofía.

     Su ejercicio profesional lo realizó en Cumaná hasta 1812, al llegarle la fatal noticia del terrible terremoto que azotó su natal La Guaira se trasladó sin demora alguna donde se destacó su arraigada vocación, atendió y brindó auxilio a múltiples personas heridas; fue tal la importancia de su intervención que la comunidad lo gratificó nombrándolo como Diputado a la Asamblea del Estado, demostrando así que a Vargas no le incomodaba la idea de prestar servicios a su patria no sólo como médico ya que losResultado de imagen para jose maria vargas problemas políticos y sociales era también de su interés, un ejemplo de dicho interés fue la traducción que realizó del “Contrato Social” de Rousseau. En el mismo periodo de tiempo se produce la insurrección de Cumaná contra la corona Española, siendo Vargas prácticamente el alma del movimiento independentista en el que participaron jóvenes patriotas como Antonio José de Sucre, Acve y Avendaño; sin embargo, el intento fracasó y en 1813 los realistas encarcelan a Vargas y a muchos más miembros del poder Legislativo con ideas independentistas. Finalmente y ante este hecho Vargas es enviado en forma de exilio hasta Europa, lo que le permitió especializarse como médico quirúrgico en Edimburgo; además fortaleció sus estudios en química, botánica, odontología y anatomía; estos esfuerzos por mejorar comienza a rendir frutos  cuando es nombrado como miembro del Real Colegio de Cirujanos de Londres, donde logró hacer contacto con sus compatriotas venezolanos que continuaban la lucha.

     Domiciliado en Puerto Rico tras su regreso en 1819 logra reunirse con sus hermanos y madre quienes huyeron también a razón de la guerra independentista que se estaba suscitando en su natal Venezuela, prestó servicios en Puerto Rico y desarrolló múltiples artículos y estudios en especial algunos temas referentes ala botánica en colaboración con la Junta de Sanidad de la Isla. En cuanto a su regreso en Caracas en 1825 fue nombrado cirujano del Hospital Militar y fue allí donde su naciente y prolífica carrera dio inicio. Entre 1826-1827 después de la derogación del entonces Estatuto Universitario que prohibía que los médicos ejerzan la rectoría de instituciones de educación superior, por parte de Simón Bolívar es nombrado como rector de la Universidad de Caracas, que actualmente se conoce como Universidad Central de Venezuela.

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Es en ese cargo donde concentró muchos de sus esfuerzos y aportes científicos, su experiencia en hospitales y universidades inglesas fue de valiosa ayuda para dar rumbo a la Universidad y comenzó creando su nuevo estatuto.

Abre entonces la nueva Facultad de Medicina en dicha universidad y fue docente de múltiples cátedras como anatomía, botánica, mineralogía y química (ramas que hasta ese entonces eran desconocidos dentro la sociedad venezolana), así pues la cátedra de anatomía se abre un noviembre de 1826 para la cual preparó inclusive un texto completo, en 1832 funda la cátedra de cirugía, la primera en la historia de Venezuela, tradujo diversas obras médicas para el ejercicio de la docencia entre ellas las de Tissot; creó compendios de otros textos como los de Ducamp, Beddoes y Armstrong. Organizó la “Sociedad Médica de Caracas” y participó también en la “Sociedad Económica de Amigos del País”.

Es a partir de esta época en la que Vargas empieza a tener reconocimiento público, en diversos sectores de la reciente sociedad caraqueña, principalmente por su éxito como administrados de tan importante institución para la naciente país llanero. Sin embargo su aporte también trascendió en otras facultades ya que  reorganizó y creo numerosas cátedras, financió obras dentro de la institución como la reparación de aulas, salones, bibliotecas y sectores administrativos; y en el ámbito de las relaciones públicas vinculo a la universidad a otras instituciones con el afán de brindar apoyo y conocimiento; actualmente la Universidad Central de Venezuela se perfila como un prestigioso centro de estudios superiores.

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Otro de sus importantes aportes como precursor médico venezolano fue  introducir en la Facultad de Medicina el método EXPERIMENTAL, que hasta entonces era un privilegio de las grandes escuelas anatómicas de Europa. Como escritor e investigador escribió diversas memorias, informes médicos y trabajos de investigación entre los que se puede destacar:

  • Memorias sobre el mal de Lázaro.
  • Cólera morbus y otras enfermedades.
  • Epítodomo sobre las vacunas.
  • Folleto sobre las enfermedades de los ojos.
  • Memoria sobre higiene pública.
  • Úlcera perforante.
  • El Asma y su tratamiento.
  • Aneurisma de la Aorta.
  • Descripción de los nervios cervicales de un loco.
  • Hidropesía en Venezuela.
  • Tumores.
  • Elefantiasis.
  • Tuberculosis.

Entre los múltiples reconocimientos que se dio a su labor tenemos que:

De Candolle, uno de los más grandes botánicos de la época, bautizó algunas plantas con el nombre de “Vargasia” en homenaje a los trabajos realizados en la materia por Vargas como por ejemplo su obra “Prodromus” de De Candolle.

Resultado de imagen para De Candolle

Con ello podemos confirmar que Vargas hizo importantes aportes en múltiples áreas, se conoce que organizó un laboratorio privado de Química que posteriormente obsequió a la Universidad, en el que realizó múltiples análisis de aguas, minerales y plantas. Preparó un importante informe sobre los minerales de Venezuela en el que analizó el asfalto de Orinoco; enseñó también la fabricación de velas esteáricas de aceites y ácido nítrico. No contento únicamente con la medicina y la química, dedicado a  la botánica organizó su propio Herbario.

En el campo educacional fue innovador y por ello fue nombrado también como Director Nacional de Instrucción Pública, preparando a  futuro el proyecto del Código de Instrucción Pública  en 1840.

Vargas anteriormente había tomado parte en las actividades políticas, asistiendo al Congreso Constituyente de 1830, donde desplegó una gran actividad en las comisiones de trabajo, en las sesiones plenarias y en muchas oportunidades salvó su voto al estar en desacuerdo con algunos planteamientos del Libertador, lo que no obstante, no le impidió ser nombrado ese mismo año como albacea testamentario de Bolívar.

Por esta razón en 1832 es nombrado como senador y en 1834 desempeñó la Vicepresidencia de la República.

El 6 de Febrero de 1835 fue elegido como Presidente de la República de Venezuela (7º en la historia de Venezuela) por el Partido Conservador tras una dura contienda que tenía por fín sustituir a José María Carreño quien terminaba su mandato, sin embargo el verdadero poder fáctico al que debía vencer o convencer era el poder militar quienes desde el principio se perfilaron como sus detractores; gobernó con sapiencia y honestidad sin embargo el militarismo siempre actuó en su contra.

Posteriormente el 8 de julio de 1835 estalló la Revolución de las Reformas, dirigidos por Pedro Carujo, quienes lo apresan y exilian el 9 de julio a Saint Thomas.

Del episodio concerniente a su detención es de donde surgió el famoso diálogo entre Pedro Carujo, militar alzado, y el presidente:

“¡Señor Doctor! –grita Carujo- El mundo es de lo valientes.

¡Señor Carujo! –replica Vargas- El mundo es del hombre justo y honrado.

Al poco tiempo José Antonio Páez, al mando del ejército constitucional, derrotara a los rebeldes, restituyendo el mandato del doctor. Vargas vuelve el 20 de Agosto para continuar como Presidente de la República hasta el 24 de abril de 1836, fecha en la que renunció irrevocablemente a dicho cargo encargándose el vicepresidente Andrés Narvarte.

Presidió también la comisión encargada de exhumar en Santa Marta los restos del Libertador y conducirlos a la Patria, misión que fue completada en diciembre de 1842. En agosto de 1853 enfermó y viajó a Estados Unidos, donde residió primero en Filadelfia y luego en Nueva York, donde, finalmente, murió el 13 de julio del año de 1854, a los sesenta y ocho años de edad.

En 1877, sus cenizas fueron traídas a Caracas y sepultadas en el Panteón Nacional el 27 de abril de ese mismo año concluyendo así con el eterno descanso de uno de los más famosos médicos de Venezuela y de América.

BIBLIOGRAFÍA

  • Naranjo Plutarco. (1978) Precursores de la Medicina Latinoamericana. Academia de Medicina del Ecuador. Editorial Universitaria. Quito-Ecuador.

 

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Materiales de laboratorio de química (Parte I: tubos, vasos, matraces y probetas)

     A menudo los estudiantes que se inician en las ciencias químicas desconocen la gran diversidad de instrumentos que se pueden utilizar dentro de los laboratorios, aveces por falta de conocimiento solemos armar mal los equipos cometiendo así grandes errores que repercuten en los resultados a obtenerse; es por esta razón que los accidentes que tienen que ver con el mal manejo de los instrumentos es principalmente por desconocimiento, a continuación me permito poner a disposición de ustedes mis estimados lectores una recopilación de los diversos instrumentos, equipos y materiales que garantizarán éxito en el desarrollo de sus prácticas futuras, y finalmente si esta publicación cumple con dicho propósito de conocer, investigar y aprender, házmelo saber en tus comentarios.

MATERIALES Y APARATOS

(Parte I: tubos, vasos, matraces y probetas)

Según Carrillo A. (1990), los trabajos prácticos de la cátedra de química en cualquiera de sus ramas debe cumplir principalmente dos objetivos fundamentales:

  1.  COMPLEMENTAR las clases teóricas con comprobaciones experimentales. En este sentido deben ir paralelos o inmediatamente después del estudio de los correspondientes capítulos presentes en el pénsum académico.
  2. ADIESTRAR al alumno en el uso y manejo eficaz de los materiales y aparatos de laboratorio.

LISTADO DE MATERIALES Y APARATOS

  1. TUBOS DE ENSAYO: son de vidrio delgado, cerrados por un extremo de forma cóncava; resistentes al Resultado de imagen para tubos de ensayofuego por lo que pueden aplicarse o calentarse directamente a la llama, en especial si son elaborados de vidrio Pyrex, tome en cuenta que el calentamiento de los mismos se debe realizar siempre que sus paredes externas estén secas, de lo contrario se rompen fácilmente. Se utilizan frecuentemente para mezclas, combinaciones, filtraciones, reacciones y calentamientos con sustancias en pequeñas cantidades. Los hay en diversos tamaños que varían de acuerdo a sus diámetros.
  2. VASOS DE PRECIPITACIÓN: su composición, vidrio. De forma cilíndrica con un pequeño pico que facilita el trasvase de líquidos para lo cual su complemento es una varilla de agitación. se recomienda colocar la varilla por sobre la abertura del vaso de precipitados de forma transversal y con una mano sostenerla, la misma debe pasar por sobre éste pico y con ello se garantiza el trasvase de soluciones sin perdida ni salpicaduras de la misma ya que desciende por la varilla hasta el otro contenedor. Presentan gran resistencia a los cambios bruscos de temperatura con respecto al calentamiento, mas no así al enfriamiento ya Resultado de imagen para vasos de precipitado medidasque de disminuir bruscamente la temperatura estos pueden romperse o simplemente explotar. Para calentar directamente con fuego se complemente mediante el uso de un anillo metálico y una malla metálica, a la acción de ácidos, álcalis y demás reactivos (excepto el HF). Son de gran utilidad para la preparación de soluciones, precipitaciones, filtraciones, evaporaciones, etc. Los hay de diferentes volúmenes: 25, 50, 100, 150, 250, 400, 500, 600, 1000 y 2000 mL. MIDEN VOLÚMENES APROXIMADOS.
  3. MATRACES: estos recipientes de vidrio existen en diversos tipos y los más utilizados son los volumétricos, con capacidades de: 25, 50, 100, 250, 500 y 1000 mL. A continuación algunos tipos:
    • Matraz Florence o matraz de Florencia.-  de fondo plano y cuello no muy largo; sirve en especial para la disolución de sólidos en líquidos, confina gases, se emplea para calentamiento de líquidos rápidamente debido a que pose mayor superficie de contacto y permite asentarse sobre telas o mallas metálicas.Resultado de imagen para matraz florence
    • Matraz Erlenmeyer.-  de fondo plano y de forma cónica se lo utiliza para casos como el anterior pero con la diferencia que impide la salida masiva de gases ya que una buena parte se condensa en sus paredes y regresa al fondo, adicionalmente su principal uso es dentro de TITULACIONES y estandarizaciones.Resultado de imagen para Matraz Erlenmeyer
    • Matraz Balón: es de forma esférica, es utilizado para evaporaciones, destilaciones, etc. Se lo sujeta mediante pinza y un tornillo de doble nuez a un soporte para el calentamiento.Resultado de imagen para Matraz balon
    • Matraz Kitasato.- de fondo plano y de forma cónica, posee una tubuladura por un costado lateral que común mente sirve para la conexión de tubos de caucho o mangueras con la finalidad de realizar filtraciones al vacío. Por sobre la boca del mismo se ajusta un embudo Buchner.Resultado de imagen para Matraz Kitasato.-
    • Matraz de destilación fraccionada.-  de forma esférica y con un cuello alargado que posee una tubuladura  lateral oblicua por donde salen los vapores al refrigerante con la finalidad de separar sustancias de diferentes puntos de ebullición de una mezcla así como arrastre de vapor.Resultado de imagen para Matraz de destilación fraccionada
    • Matraz Aforado.- de fondo plano con cuello alargado, por lo general posee tapa esmerilada; destinado a medir volúmenes constantes de líquidos, en su cuello leva un trazo circular o línea de aforo que indica el límite hasta donde llenar con el líquido para que el volumen sea el enunciado en la leyenda del matraz mismo que corresponde a a una temperatura determinada.Resultado de imagen para Matraz Aforado:
    • Matraz Kjeldahl.- presenta un cuello alargado  y fondo esférico muy útil para determinaciones de nitrógeno.Resultado de imagen para Matraz Kjeldahl
  4. PROBETAS: son tubos de vidrio grueso con un pie o base graduadas en unidades y décimas de mL. (mililitros) generalmente son cilíndricos y en algunos casos vienen provistos de tapas esmeriladas, su utilidad es medir volúmenes sean gases o líquidos, NO DEBEN SER CALENTADOS A LA LLAMA, existen en distintas capacidades: 5, 10, 15, 20, 25, 50, 100, 150, 250, 500  y 1000 ml. Son de medida VARIABLE o de volúmenes variables de aproximada exactitud. Para su seguridad y la de las probetas, se utilizan anillos de caucho esponjoso que amortiguan la caída y evitan rupturas.Resultado de imagen para PROBETAS

REFERENCIAS:

Ing. Carillo Alfonso A. (1990). Materiales y aparatos para laboratorio de química. Gráficas Mediavilla Hnos. Quito-Ecuador

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Datos curiosos de la química (Parte III. 16-30)

Las personas conocemos muchas sustancias químicas por sus nombres comunes o comerciales, a otras sustancias las conocemos por sus usos prácticos así por ejemplo:

Resultado de imagen para bicarbonato de sodio16.- El bicarbonato de sodio (NaHCO3) lo conocemos como polvo para hornear en todo lo que tiene que ver con panificación y repostería sin embargo  y como un tip, puede ser utilizado para eliminar malos olores de su refrigerador!

17.-  La sal común que utilizamos en la comida a diario es el Cloruro de Sodio (NaCl) y a su vez el azúcar es ni más ni menos que la sacarosa (C12H22O11).

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18.- El vinagre es el ácido acético (CH3COOH), y su uso es universal en la cocina, ya que sirve de aderezo para ensaladas, sin embargo, se sabe que suele ser empleado para ciertas practicas de aseo y limpieza.

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Ácido acético o etanoico.

19.- La “Cal Viva”, es el óxido de calcio (CaO), que se utiliza para blanquear las fachadas y para la elaboración del cemento…etc.

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20.- Los elastómeros se caracterizan por su elasticidad y resistencia a los agentes químicos y al calor. Las fuerzas intermoleculares suelen ser débiles. Por su semejanza estructural con el caucho natural se denominan cauchos sintéticos.

Resultado de imagen para elastomeros

21.- Las Fibras, utilizadas como material textil reemplazando o complementando a las fibras naturales como el algodón, lana o seda. Se caracterizan por tener buenas propiedades que no todas las fibras naturales son capaces de conceder, por ejemplo presentan mayor resistencia a la tracción y a la formación de arrugas así como resisten con mayor eficiencia el desgaste, pueden presentar mayor ligereza, poca absorción de la humedad… entre otras más.

Resultado de imagen para fibras sintéticas

22.- la mezcla de gasolina y aire constituye el inicio de una importante reacción de combustión capaz de producir energía para la movilidad de vehículos principalmente, esta mezcla debe comprimirse en el motor antes que una chispa de la bujía provoque su explosión. Si la combustión explota en el interior del cilindro antes de que los pistones hayan acabado  su recorrido, se dice que se ha detonado. Esto origina una pérdida de potencia y es muy perjudicial para el motor.

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23.- La química orgánica estudia los compuestos que contienen carbono. Lo curioso: hoy en día se conocen alrededor de unos 2 MILLONES  de compuestos frente a unos 123 MILLONES que NO CONTIENEN CARBONO.

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24.- Con respecto a algunos alquinos, pueden encontrarse en algunos medicamentos, los llamados “citostáticos” y suelen ser empleados en personas que sufren de cáncer.

Resultado de imagen para citostaticos

25.- CRAQUEO: este procedimiento, de gran importancia en la industria petroleoquímica consiste en transformar los alcanos superiores en alquenos y alcanos de menos masa molecular.

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26.- Los alquinos pueden utilizarse en la síntesis de polímeros, semiconductores,  con propiedades parecidas al silicio, pero elásticos.

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27.- Los cicloalquenos se utilizan para la generación de polímeros en medicina y odontología como materiales de relleno de las piezas dentales.

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28.- El acetileno se emplea como materia  prima para la obtención de ácido acético y fabricación de monómeros que suelen ser utilizados en el proceso de fabricación de cauchos sintéticos y plásticos.

Resultado de imagen para cauchos sintéticos

29.- El grado alcohólico de algunas bebidas populares oscila en los siguientes rangos:

TIPO DE BEBIDA

CONCENTRACIÓN ALCOHÓLICA

TEQUILA 50-60%
WHISKY Y VODKA 40-50%
AGUARDIENTE 25-35%
VINO 8-12%
CERVEZA COMÚN (NACIONAL E IMPORTADA) 4-14%

30.- Debido al par de electrones libres del nitrógeno, las aminas tienen alta reactividad. También forman parte de diversos sistemas bioquímicos formando aminoácidos, proteínas, alcaloides y vitaminas. Son utilizados en la industria farmacéutica para la síntesis de analgésicos locales. Un derivado de las aminas es la penicilina.

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10 Razones para adoptar un perro Mestizo

  1. Son EXCLUSIVOS, ORIGINALES e IRREPETIBLES.Resultado de imagen para perros mestizos
  2. Tienen una enorme capacidad de AFECTO y CARIÑO.Imagen relacionada
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  5. NO SUFREN DEGENERACIONES por consanguinidad. Gracias a las “mezclas” de las que provienen, disfrutan de graciosas peculiaridades que los hacen únicos. Resultado de imagen para perros mestizos
  6. Tienen una admirable resistencia física y una gran LONGEVIDAD.Resultado de imagen para perros mestizos
  7. A menudo son más TRANQUILOS y EQUILIBRADOS, que sus parientes de raza “pura”.Resultado de imagen para perros mestizos
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  10. Las familias que los adoptan son PLENAMENTE SATISFECHAS y FELICES.Resultado de imagen para perros mestizos

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Generación de Hidrógeno a partir de residuos de Banano

Objetivo General.-

Generar fuentes ilimitadas de energía, dando valor agregado a nuestros recursos naturales, a partir de la biomasa proveniente de los residuos del banano.

Objetivos Específicos.-

-Evaluar la actividad del hidrógeno y sus efectos en la naturaleza.

-Caracterizar los residuos de banano evaluando su composición nutricional.

RESUMEN

Las bananas son una fuente importante de ingresos para más de cien países. Pero porResultado de imagen para platano cada tonelada que se cosecha, se producen diez toneladas de desperdicios. Una investigación de la Universidad de Cuenca en Ecuador busca crear hidrógeno a partir de los residuos de la fruta.

El proyecto consiste en optimizar la biomasa proveniente de los residuos de las plantas de banano sometiéndolos en agua a una temperatura súper crítica, es decir a temperaturas mayores a los 374 grados Celsius y a una presión mayor a los 22,1 mega pascales y luego estos residuos pasan a través de un catalizador que permitirá gasificar el hidrógeno. La importancia del hidrógeno radica en la versatilidad de este elemento como medio de almacenamiento y transporte de energía.

La obtención de hidrógeno significa la generación del producto energético del futuro, que reemplazará los combustibles provenientes del contaminante petróleo responsable del cambio climático y el calentamiento global. Generar fuentes ilimitadas de energía, dando valor agregado a los recursos naturales, es un gran aporte para el cambio de la matriz productiva de cualquier país.

No es la primera vez que investigadores desarrollan técnicas para obtener combustible a partir de los residuos de banano, por ejemplo investigadores ingleses proponen usarlo como sustituto de la madera. Un grupo de agricultores frutícolas de Australia busca convertir los residuos de banano en electricidad o combustible. Alex Livingstone, gerente de Growcom, entidad desarrolladora del proyecto, señala que “si el producto es ampliamente comercializado, éste podría reducir los costos de operación y beneficiar a los países productores de banano en vía de desarrollo.”

Estructura y características del hidrógeno:

El hidrógeno es la forma más simple de un átomo y se cree que el más abundante, ya Resultado de imagen para hidrógeno gifdesde los primeros momentos después del Big Bang. Descubierto en el año 1766, por el físico-químico británico Henry Cavendish, fue nombrado a partir del griego Hydro (agua) y Gen (generador), pues como todos sabemos, al combinarse con oxígeno forman agua. Se trata de un elemento químico incoloro, inodoro, de tipo gaseoso y no metálico, además, su masa atómica es tan ligera (1,00797) que no existe ningún otro elemento químico más liviano que el hidrógeno.

Además de representar las tres cuartas partes de la materia del universo, se estima que el hidrógeno reŕesenta más del 90% de los átomos de nuestro planeta. El hidrógeno juega un papel fundamental en la alimentación del universo, tanto a través de la reacción protón-protón como en el ciclo carbono-nitrógeno. En los procesos de fusión de hidrógeno estelar, se liberan cantidades masivas de energía a través de la combinación del hidrógeno para formar helio.

Júpiter, al igual que muchos otros planetas gaseosos de gran tamaño, están compuestos mayoritaria y especialmente por hidrógeno. A una profundidad determinada, en el interior del planeta, la presión es tan grande que el hidrógeno molecular sólido se convierte en hidrógeno metálico sólido. Aunque el hidrógeno en estado puro es un gas sumamente liviano, hay un poco de éste en la atmósfera, éste es tan ligero que si no se combina, alcanza en sus colisiones las velocidades suficientes como para ser expulsadas de la atmósfera fácilmente.

Las estrellas, al nacer, se componen de hidrógeno en forma de plasma , pero éste es muy escaso en nuestro planeta. Aquí en la Tierra, el hidrógeno es producido principalmente a partir de la combinación de oxígeno en el agua, aunque también puede estar presente en distintos tipos de materia orgánica, como en plantas, petróleo y carbón.

Otros datos:

  • Número atómico: 1
  • Peso atómico: 1,00794
  • Símbolo atómico: H
  • Punto de fusión:-259,34° C
  • Punto de ebullición: -252,87° C

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PROPIEDADES DEL PLÁTANO

  • El plátano contiene hidratos de carbono saludables, fáciles de digerir y es nulo el contenido de grasas.
  • Es muy energético y está lleno de nutrientes que calman y levantan el ánimo.
  • Los plátanos reducen la fatiga y el síndrome pre-mensual.
  • Alivian la irritabilidad, reduce la depresión y fomenta el sueño.
  • Protege contra la hipertensión arterial y la retención de líquido.
  • Ayuda en caso de diarrea en que se haya perdido potasio.
  • Tiene un alto contenido de triptófano, aminoácido que el organismo transforma en serotonina, neurotransmisor que mejora el estado de ánimo y estimula la relajación. (licata, 2012)

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COMPONENTES DEL PLÁTANO

Como fuente nutricional el plátano aporta de la siguiente manera:

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FUNCIÓN DEL HIDRÓGENO EN EL PLÁTANO

El hidrógeno es un elemento esencial para la fertilidad de suelos y nutrición mineral del cultivo de banano.

HIDRÓGENOComponente de carbohidratos, lípidos, proteínas y ácidos nucleicos.  El hidrógeno (H) principalmente forma parte de la composición del agua. El agua es un componente imprescindible en la reacción química de la fotosíntesis. Constituye también el medio necesario para que se puedan disolver los elementos químicos del suelo que  las plantas deben utilizar para construir sus tejidos.  El hidrógeno, a través de los llamados puentes de hidrógeno, sirve también para unir las distintas fibras (celulosa) de la pared celular.

La producción de un sistema agrícola, en este caso específico sobre el cultivo del banano, depende de la interacción intrínseca de tres componentes: suelo-planta-clima. En vista que el suelo es un factor importante en la producción del cultivo, merece toda la atención de nuestra parte para conocer a fondo y en forma detallada el estado de su fertilidad, es decir la disponibilidad promedio que presenta para cada uno de los nutrientes esenciales que el cultivo requiere

OBTENCIÓN DEL HIDRÓGENO A PARTIR DE BIOMASA DE LOS RESIDUOS DE PLÁTANO

El proceso consiste en tomar bananos dañados o sus tallos y romper los hidratos de carbono en ausencia de aire, produciendo una mezcla de metano y dióxido de carbono. El biogás obtenido del proceso, resultó ser un sustituto adecuado para el combustible diesel en motores de combustión, con 40% de metano y pequeñas cantidades de sulfuro de hidrógeno y otros contaminantes. Growcom se dio a la tarea de aplicar estos resultados en la granja de una manera práctica y funcional a través de un digestor, procurando el uso de materiales bastante fáciles de obtener, y sin ningún tipo de control científico en su funcionamiento.

Resulta importante que el sistema opere en un entorno agrícola, por lo que se construyó un digestor, se colocó materia prima en él, y se produjo metano; el metano a su vez es utilizado para alimentar un generador bastante considerable y también para alimentar algunos vehículos.

El producto era un digestor anaeróbico de 460.000 litros con la capacidad para procesar 2.500 toneladas de banano por año, produciendo 85.000 metros cúbicos de metano. Growcom estima que con este nivel de producción de biogás, se podría generar continuamente 35kw de poder o satisfacer las necesidades de combustible de 100 vehículos convertidos a gas.

Livngstone comenta que “los beneficios son altos para el desarrollo de las naciones, ya que la tecnología también reduce los gases de efecto invernadero, normalmente, la materia prima se lanza de nuevo en el campo y se deja descomponer, así que esto reduciría los gases de efecto invernadero y permitiría ahorro de energía. También se puede usar el agua del digestor para fertilizar, obteniendo los nutrientes de vuelta en el suelo, pero de una manera muy controlada”. Esta nueva técnica para el manejo de residuos, puede ser una idea de negocio para muchos empresarios productores y exportadores de banano. El disponer de opciones para la producción que relacionen la disminución de costos con manejo de residuos, sin duda contribuye con la percepción que puede tener la demanda internacional de los productos. Por lo anterior, el empresario debe estar siempre a la vanguardia de los procesos tecnológicos que contribuyen con las mejoras en sus procesos productivos y energéticos, más aún si estos son para la generación de combustibles amigables con al ambiente.

La industria bananera nacional produce un significativo volumen de biomasa como desecho, generada a partir del banano que no cumple los requerimientos internacionales para su exportación; este banano denominado de “rechazo”, se ha convertido en una problemática medioambiental de grandes proporciones. A pesar que una considerable parte de este banano se utiliza para suplir la demanda interna, la cantidad remanente es tal (6.5-10.8 ton/año*ha) que se ha recurrido a los procesos de compostaje para su disposición final.

En este banano de rechazo, rico en almidón, puede ser utilizado como sustrato para procesos fermentativos que permitan el máximo aprovechamiento energético, a través de la generación de etanol y/o metano. La transformación de residuos en sustratos reutilizables resulta ser una apropiada alternativa para el manejo medioambiental de desechos, favoreciendo así la producción masiva de energía, el mejoramiento de suelos y el aprovechamiento final de estos residuos, cerrando el ciclo productivo.

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Adicionalmente les comparto este video, que les explicará cómo aprovechar los residuos orgánicos con la finalidad de producción del biogás:

 

HIDRÓGENO COMO COMBUSTIBLE

¿Por qué?

Primero por prevención ante el posible agotamiento del petróleo, donde el hidrógeno destaca por sus propiedades específicas. Donde se observa que el hidrógeno posee tan solo un protón y un electrón, y son los más abundantes porque en el Universo se halla compuesto por cerca del 73.9% según Escalante, Carigi y Gasque (2011) en su artículo el origen de los elementos en tres actos. Además el hidrógeno no es una fuente de energía primaria, sino solo un vector energético (sustancias que almacenan energía para posteriormente liberar de manera controlada) y su principal ventaja es que al combustionar produce agua, lo que significa evitar la emisión de gases de efecto invernadero (CO2, CH4, Clorofluorocarbonos, N2O).

Una de sus propiedades importantes es la energía específica de su combustión. Su valor es de 120 mega julios por kg en comparación con 50 MJ/kg del gas natural o con 44,6 MJ/kg del petróleo. Esto se contrapone a la baja densidad que presenta tanto como gas como licuado y a las dificultades de almacenamiento para sus aplicaciones al transporte.

El hidrógeno es el primer elemento en la tabla periódica y posee el carácter de ser el elemento más liviano, es difícil encontrarlo en su forma pura de H2 y el principal carácter es el calor de la combustión que le permite al hidrógeno actuar como combustible.

Usos potenciales

Los motores de vehículos y hornos pueden adaptarse para utilizar hidrógeno como combustible.

Uso de celdas de combustible que tiene una eficiencia 2,5 veces mayor que si se quema hidrógeno en un motor térmico. Es un sistema electroquímico que convierte directamente la energía química del hidrógeno al reaccionar con oxígeno en electricidad. El modelo más sencillo de pila consta de dos electrodos, un ánodo, negativo, y un cátodo, positivo, ambos con platino como catalizador separados por un electrolito. El hidrógeno entra en la pila por el ánodo y allí se disocia en iones hidrógeno y electrones. Los iones hidrógeno pasan a través del electrolito hasta el cátodo. Los electrones del ánodo emigran por un circuito exterior hasta el cátodo donde reaccionan con los iones hidrógeno y el oxígeno para dar agua.

Resultado de imagen para biodigestor

Conclusiones y recomendaciones.-

La obtención de hidrógeno para el país significa la generación del producto energético del futuro, que reemplazará los combustibles provenientes de las reservas de petróleo. Con este método vamos a tener un mejor manejo económico es decir menos costos y el combustible va a estar en menor porcentaje de contaminación

No desechar por completo los residuos de banano, ni de ningún residuo orgánico sino guardarlos para posteriormente reutilizarlos para la elaboración de biogás y fertilizantes orgánicos.

Bibliografía

Licata, m. (25 de septiembre de 2012). zonadiet.com. Obtenido de http://www.zonadiet.com/comida/platano.htm

Américo, H. (s.f). Univesidad Nacional de la Plata. Obtenido de http://www.inifta.unlp.edu.ar/extension/Hidrogeno.pdf

Escalante, S., Carigi, L., & Gasque, L. (2011). Universidad Autonoma de Mexico. Obtenido de http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/Elorigendeloselementosentresactos_30104.pdf

Gutiérrez, L. (2005). EL HIDRÓGENO, COMBUSTIBLE DEL FUTURO. Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, 49-67.

Precursores de la Medicina Latinoamericana (Parte II: José Mutis y Bosio)

     Continuando con la recopilación histórica realizada por el Dr. Plutarco Naranjo (✞), es el turno para un ilustre personaje representante de la hermana República de Colombia, el español José Celestino Mutis y Bosio, un importante médico que entregó su tiempo y pasión científica al entonces Reino de la Nueva Granada, y cuyo esfuerzo trascendió a lo que hoy constituye la República de Colombia, si dudarlo su trabajo llena de orgullo al país cafetero; adicionalmente quisiera compartir con ustedes el documental que detalla su obra en concreto, espero que lo disfruten tanto como yo.

José Celestino Mutis y Bosio

(1732-1808)

Resultado de imagen para jose celestino mutisJosé Celestino Mutis y Bosio nace en Cádiz – España de una noble familia, su vida y obra, que hasta cierto punto puede considerarse “ad honorem”,  hoy en día se entiende como uno de los mayores aportes realizados al ámbito de la ciencia generada desde aquí, desde Latinoamérica, entregada al mundo entero, sea por su contexto histórico, el valor científico que posee o simplemente la enorme valía artística que se plasma en cada una de las láminas que componen la totalidad de su obra.

Precisamente por ello y con justo homenaje, el escritor y científico colombiano,  Luis López de Mesa, quien fuera Ministro de Relaciones Exteriores de Colombia del entonces presidente Eduardo Santos; se refiere a Mutis en muchas de sus obras como “Maestro protomédico y protomártir por la  libertad americana” (1944).

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Médico, botánico, físico, catedrático, matemático y sacerdote eran parte de lo que constituía formación científica y teológica de Mutis; desde jóven se reveló como un hombre de inteligencia y con amplias capacidades muy por fuera de lo común todo ello emparejado con una severidad de carácter inigualable que encajaba perfectamente con su disciplina y amplio sentido de realizar sus actividades con profunda excelencia.  Sus estudios superiores los realizó en las Universidades de Cádiz y Madrid, siendo esta última en donde terminara su doctorado en 1754.

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Don Pedro Mesía de la Cerda, capitán del Glorioso.

En muy poco tiempo logró hacerse de un importante prestigio y notoriedad en el aspecto profesional como médico a tal punto que fue solicitado para formar parte de la Real Comitiva que acompañaría al nuevo Virrey, don Pedro Messía de la Cerda,  hasta Santa Fe de Bogotá.

Finalmente Mutis llega hasta Nueva Granada en 1760, en calidad de médico del Virrey Carlos III, sin imaginar que esa tierra que lo acogiera entonces se convertiría en el foco central de todos sus sueños y a la que dedicaría el resto de su prolífica vida.

Como era común en la entonces Colonial de  Bogotá, había mucho por hacerse, para convertirla en un verdadero tesoro de la corona Española, Mutis lo sabía y empezó a ejecutar las nuevas orientaciones de la medicina y se dedicó en concreto a renovar la enseñanza de la ciencia de Esculapio. Sus primeros esfuerzos se centraron en crear y organizar la cátedra de medicina en el entonces célebre Colegio de Nuestra Señora del Rosario, cuna de los primeros médicos colombianos, sin embargo y ante la necesidad extrema de docentes, Mutis quien era todo un académico, sustentó también las cátedras de matemáticas física y astronomía.

Sin embargo, las cuatro paredes que rodean un aula de clases no era el destino queResultado de imagen para Linneo depararía la suerte de Mutis, ya que desde su llegada no pudo dejar de notar la abundancia de la flora del Reino de la Nueva Granada y es en esas selvas y páramos rodeados de exuberante vegetación que construyó su sueño, las plantas notoriamente eran su tentación y soñó con poder describir en detalle todas las especies que comprendían el  reino de la Nueva Granada con el fín de poder difundir sus  usos como aporte para la corona.

Conforme fue desarrollando la observación y colecta de las especies, no tardó en entrar en correspondencia con el renombrado Botánico sueco Carlos Linneo, mismo que quedó maravillado con su trabajo, dado que Mutis no hablaba sueco, ni Linneo español, la correspondencia se realizó en Latín, entorno a ellos se recreó una atmósfera de admiración mutua que cruzó el océano Atlántico; Mutis entre la inmensa variedad de plantas que descubrió quedó muy sorprendido por una en especial y no pudo resistirse en enviar una representación pictográfica a Linneo con el afán de poder clasificarla y nombrarla, esa especie representa toda la obra de Mutis, Linneo por su parte y al tratarse de una especie tan extraña aún para él, dado a que se asemejaba a un verdadero rompecabezas biológico, ya que por un lado presentaba hojas compuestas y por otro compartía rasgos que ponían en tela de duda la familia a la que se le clasificaría, finalmente Linneo rinde homenaje a Mutis bautizándola como Mutisia clematis L. f. representada por Salvador Rizo  a continuación:

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 Mutisia clematis. Salvador Rizo fue (Pintor de la Expedición de Mutis)

 

 

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Mutisia clematis L.f. (Asteraceae) Colección: Díaz-Granados, Mauricio – 4153

Tiempo, fue un factor que siempre le faltó a José Celestino Mutis para realizar sus trabajos e investigaciones; en mi corta experiencia con botánicos en el Ecuador me atrevo a decir que el tiempo definitivamente es un factor que a todo botánico apasionado le hace falta; sin embargo entorno a Mutis el aspecto social y cortesano siempre fue algo que le repugnó a tal punto que jamás abandonó los hábitos sino más bien encontró una interesante armonía entre la medicina, la meditación y la botánica.

Ya entrado el año 1783, el Virrey Carlos III, cumple el anhelo de Mutis, nombrandolo mediante Cédula Real como Director de la Real Expedición Botánica al Nuevo Reino de Granada, a su cargo estaba el detallar pictográficamente las especies vegetales. Sin escatimar tiempo, esfuerzo, sacrificio; sin extenuación alguna producto de las largas jornadas que él y su equipo de colaboradores realizaban para la colecta de las especies, impertérrito ante el hambre, sed o el sol abrasador del trópico, Mutis trabajó de forma incansable innovando constantemente sus técnicas y las de sus pintores, basándose en técnicas y publicaciones europeas. Dado que Mutis era muy precavido ordenó realizar suficientes copias en tinta china con tal de no permitirse la pérdida de ningún espécimen; el campamento se centró en Santa Fe de Bogotá. La expedición recorrió casi todo el territorio de la Nueva Granada.

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En el territorio explorado, realizó investigaciones mineralógicas encontrando minas de oro y plata además colectó miles de plantas (aproximadamente 20.000 especies) mismas que se distribuyen en al menos 50 géneros; así como unas 7000 muestras zoológicas. Por la magnitud de su trabajo el Virrey Carlos III ordenó fiscalizar la obra nombrando como veedor al pintor Francisco Martínez del virreinato de Nueva España, quien conocía las técnicas que requerían las pinturas de Mutis; al examinarlas, quedó asombrado y dió lustre a su trabajo elogiándolo a él y a sus pintores ante el virrey, de esta manera se garantizó apoyo total por parte de la corona ya que el mismo, superaba de por sí el valor científico e incluso artístico por la perfección con la que se estaban realizando las representaciones, afirmando que dicho trabajo sería de mucha ayuda al mundo de la ciencia.

El taller-campamento de Mutis no tardó en convertirse en toda una escuela de grandes referentes de la pintura, por ella desfilaron grandes personalidades que enaltecieron su trabajo, por ejemplo Alexander Von Humboldt,  al enterarse de la expedición decide hacer una parada en Santa Fe de Bogotá con el afán de observar de cerca el trabajo que se estaba realizando donde calificó a Mutis como “el mejor ilustrador botánico del mundo”. La expedición comprendía varias disciplinas, Mutis tenia principal interés por describir diversos usos medicinales de las diferentes especies que colectaba, las que tenían una especial relevancia incluso trasladó y replantó en un Jardín que construyó en el recinto; a la expedición se unió el joven Francisco José de Caldas, científico, botánico y especialmente astrónomo al sentir gran admiración por el trabajo de Mutis decide contribuir desde la parte geográfica, se le nombra responsable de extender la expedición hasta los límites con el Reino de Quito, en Ibarra se reúne con Alexander Von Humboldt y descubren  que compartían en común ciertos métodos de medida para montes, montañas y cerros, su técnica barométrica era muy precisa y a la vez era compartida por Humboldt, gracias a ello adicionalmente Caldas aportó con su hipótesis de que las especies vegetales y su crecimiento depende directamente de la altitud en la que se encuentran, lo que fue de importante ayuda en el trabajo de Mutis.

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Ruinas de la casa y jardín botánico del sabio Mutis

La expedición duró 30 años y el gran pecado de Mutis fue no publicar su obra, quizá porque esperaba publicarla en su totalidad, aunque de por sí ya era monumental y tomaría muchísimo tiempo, y es precisamente el tanto tiempo de espera lo que generó ciertas inquinas con la Corte Española por lo que tuvo que publicar una  muy pequeña parte de su obra. Entre tales publicaciones se destacan: “El garcano de la quina” (1793), donde describe los usos del árbol de quina, especie descubierta en Ecuador con la finalidad de curar la malaria (Para mayor información sobre este descubrimiento: Precursores de la Medicina Latinoamericana (PARTE I: Pedro Leiva)), y “Memorias sobre las palmas del Nuevo Reino de Granada” donde hace especial énfasis sobre los diversos usos de aceites esenciales provenientes de palmas así como usos alimenticios, sin embargo la vida  no le alcanzó para ver su obra.

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Entre los descubrimientos más importantes fueron encontrar especies de quina en el territorio ya descrito, descubrió el denominado té de Bogotá, describió propiedades diversas del bejuco, procesos de aclimatación para cultivar canela, anís y nuez moscada.

Entre sus colegas y colaboradores estuvo el presbítero Juan Eloy Valenzuela cuya función era ayudar en la colecta y transportación de los especímenes así como informar sobre el consumo del material en calidad de administrativo fue nombrado como subdirector de la expedición; en calidad de oficial de pluma el dibujante Pedro Antonio García y Salvador Rizo, Francisco Javier Matiz figuró como dibujante a lápiz, con el tiempo ganó gran habilidad y se convirtió en pintor; Sinforoso Mutis Consuegra, sobrino de José C. Mutis, quien tiempo después le sucedieran en su obra también colaboró en el aspecto botánico; Francisco Antonio Zea, quien no tenía nada que ver con la botánica por ser periodista, se encargó de la crónica y documentación escrita de la expedición junto a Jorge Manuel Restrepo; Jorge Tadeo Lozano importante naturalista hizo parte en especies de animales y finalmente, el antes mencionado Francisco José de Caldas quien anhelaba sucederle tras su muerte sin embargo se dedicó exclusivamente a aspectos geográficos y astronómicos.

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El Gobierno de Colombia imprimió billetes de 20 pesos con la efigie de Francisco José Caldas

Con el tiempo el campamento dejó de ser solo un lugar con fines biológicos, ya que al tener en sus instalaciones, mismas que tiempo después pasaron a bautizarse como  la Fundación del Observatorio Astronómico de Santa Fe de Bogotá, en la que diversos proyectos científicos se crearon, como la Sociedad de Científicos Amigos, a la que pertenecieron los personajes que antes se detalló, allí se empezaron a debatir diversas ideas de la coyuntura política de la Colonia y los distintos acontecimientos que se venían dando en España, haciendo que el observatorio se vuelva una verdadera cuna de próceres para lo que el 20 de julio de 1810 se plantearía como un primer intento de independencia total de España, que no terminó nada bien, puesto que entre 1815-1816, tras diversas guerras civiles se diera la reconquista terminando por fusilar a Caldas y Lozano en el patíbulo.

Por orden de Pablo Morillo y Morillo las más de 6000 láminas terminadas de Mutis más otras 1000 sin terminar que pretendían realizar “La Flora de Bogotá” fueron empaquetadas y enviadas al Real Jardín Botánico de Madrid donde han permanecido hasta la actualidad, por más de un siglo permaneció inerte hasta que gracias al botánico Santiago Díaz Piedrahita (✞), y gracias a un pacto de cooperación entre el gobierno de la República de Colombia y España es que se logró la publicación de 33 volúmenes del trabajo de Mutis con un aproximado de 60-80 láminas por volumen, lo que constituye una de las más grandes y monumentales publicaciones científicas que posee el país cafetalero. Por esta razón Mutis se constituye como un importante personaje colombiano que logró instaurar los inicios de la medicina en Colombia gracias a todos los discípulos que vieron en su sombra paternal la inspiración para tan noble profesión así como botánicos y científicos. Pero también gracias a él crecieron los patriotas y próceres de la independencia, en especial de la manos de Caldas, cuyas últimas palabras antes de su ejecución servirán para terminar este artículo, esperando que sirva para rescatar la memoria de nuestra patria grande, quien dijo:

“España no necesita sabios” Francisco José de Caldas.

BIBLIOGRAFÍA

  • Naranjo Plutarco. (1978) Precursores de la Medicina Latinoamericana. Academia de Medicina del Ecuador. Editorial Universitaria. Quito-Ecuador.

 

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Datos curiosos de la química (Parte II. 11-15)

Edición especial: Envenenamientos, muertes e intentos de asesinato.

Continuando con esta pequeña recopilación de curiosidades químicas he decido compartir con ustedes algunas interesantes formas de morir por ingesta de sustancias químicas, esta entrada forma parte de una meta personal de entregar a ustedes 100 datos curiosos que involucren la química, pues bien, esta entrada es una edición especial dado su contexto; espero que la disfruten.

11.- ENVENENAMIENTO CON CIANURO: (Tiempo estimado para el deceso 1 minuto)

     La muerte por cianuro es una muerte muy dolorosa. Sólo 50 mg (miligramos) de este potente veneno produce parálisis respiratoria al actuar sobre el aparato respiratorio. El diafragma se agita sin control produciendo convulsiones finalmente a la víctima se le dilatan las pupilas justo antes de sentir un paro cardíaco.

La muerte de los Hitler

Eva Braun, esposa de Adolf Hitler, recurrió al envenenamiento con cianuro a manera de ÁCIDO PRÚSICO [H-C≡N(g)] (ácido cianhídrico), un 30 de abril de 1945, al mismo tiempo sucedió el suicidio de su esposo, quien murió de un disparo en la sien derecha, ambos cadáveres yacían tendidos en las escaleras de un búnker por la salida de emergencia hacia el jardín situado detrás de la Cancillería del Reich, donde fueron parcialmente incinerados, dicho evento sucedió en la  ciudad de Berlín, cuando  Braun apenas tenía 33 años.

12.- ENVENENAMIENTO POR INGESTA DE CICUTA (Conium maculatum L.)

     La cicuta (Conium maculatum) es una especie botánica de planta con flor herbácea de la familia de las apiáceas, dentro de ésta, perteneciente al género Conium. Es un potente veneno. Los antiguos griegos utilizaban esta planta para ejecutar a los condenados a muerte. La cicuta pasó a la historia gracias a Sócrates, ilustre personaje que perdió la vida bebiendo una infusión de esta planta venenosa. Juzgado por no reconocer a los dioses atenienses y por, supuestamente, corromper a la juventud, el gran filósofo griego fue condenado a morir ingiriendo el potente veneno.

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La fitoquímica detrás de esta planta comprende la presencia de alcaloides desde la raíz hasta la punta de sus hojas; entre los que se destacan glucósidos flavónicos y cumarínicos, un único aceite esencial, además de la CONICEINA y la CONIÍNA, siendo estos dos últimos los factores de más alta toxicidad, esta última suele ser llamaba como  conina, conicina o cicutina, ésta es una neurotoxina que inhibe el funcionamiento del sistema nervioso central y es la causante del denominado “Cicutismo”, los efectos de la toxina son similares al curare. Sin embargo, la cicuta en sí misma no es peligrosa: sólo la dosis decide si una sustancia inocua puede resultar tóxica, alucinógena o medicinal en función de la cantidad empleada, cuando se habla de las propiedades de las plantas siempre se las relaciona con sus ventajas medicinales sin embargo la historia demuestra que el poder tóxico de algunas especies han sido ligado al hombre, bien como veneno, bien como alucinógeno.

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Cicutina (C8H17N)

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13.- RADIACIÓN CON POLONIO (210)

[foto de la noticia]     El Polonio [Po], es el elemento número 84 de la tabla periódica es altamente radioactivo y se encuentra presente en la naturaleza. Su descubrimiento se remonta a 1898 gracias a los esposos Pierre y Marie Curie, quienes lograron extraerlo de la uranita o pechblenda. Se ha determinado que existen alrededor de 27 isótopos de polonio con masas atómicas que van desde 192 a 218; siendo el 210, el único que se encuentra de en la naturaleza y resulta ser un elemento muy difícil de manipular. En la actualidad el uso más común es ser empleado en centrales nucleares y en temas de investigación. En la vida cotidiana y en cantidades muy pequeñas suele estar presente en técnicas de fotografía y en cigarrillos.

En forma de óxido éste se presenta como un polvo rojizo no observable para el ser humano, común en entornos industriales y centrales nucleares.

Tan solo MEDIO (1/2) miligramo (mg) bastaría para considerarse como dosis mortal por efectos de la radiación. Considérese que su manejo implica cámaras y equipo de protección de plomo en ambientes especiales. Cuando una persona ha sido contaminada por ingesta de la sustancia en concreto, no hay nada que se pueda hacer, su muerte es inevitable, si su exposición fue superficial, se procede a “secuestrar ” por medio de quelantes hasta que quede libre del mismo. La KGB, entre otras organizaciones han utilizado al polonio desde su descubrimiento como un potente veneno capaz de producir la muerte con alto sufrimiento y de manera lenta dado que resulta indetectable ante los sentidos.

La controversial muerte de Alexandder Litvinenko

Alexandder Valterovic Litvinenko, era quizás el último espía (agente) de la KGB, su extraña muerte fue foco de controversia en especial en el ámbito político salpicando dudas sobre el gobierno de Vladimir Putin. Más allá de la controversia llama la atención su muerte, Litvinenko pasó de la KGB al servicio de inteligencia del Reino Unido (MI6), diversas fuentes señalan al mandatario como autor mediato del hecho, incluso señalan a su muerte como un objetivo que perseguía la SFS (Servicio Federal de Seguridad ruso). Su muerte se produjo posiblemente tras liberarse una fragancia al abrir su paraguas  o bebida preferida que pudieron haber servido como vehículo del veneno, (Polonio 210). Muchos pueden preguntarse ¿cómo una sustancia de este tipo pudo haber sido ingerida tan fácilmente? pues bien, Lo pudo ingerir en una comida o bebida que estuviera lo suficientemente salada o azucarada como para no percibir variaciones en el sabor. También pudo haber fumado un cigarro impregnado en polonio 210. Otra opción sería la inyección pero Litvinenko se habría dado cuenta.

https://twitter.com/Mundo_ECpe/status/690191567202717700/photo/1

14.- ENVENENAMIENTO CON ÁCIDO RICINOLEICO 

     La especie de vegetal Ricinus communis L. o ricino es una planta muy común en la región americana, recibe nombres comunes como jiguerilla, higuerilla, higrillo, castor oil plant o arand (Pakistán); es una especie de tipo arborescente cuyos frutos crecen en forma de cápsulas espinosas en su interior se alojan sus semillas con manchas marrones, esta planta familia de las Euphorbiaceaes, su uso industrial tiene a la fabricación de hilos con su resina y la extracción de aceite de ricino comercialmente suele denominarse como (aceite de castor), éste es tóxico y su uso también suele ser industrial.

Su semilla marmórea contiene un aceite viscoso y algo insípido (aunque dependiendo de la variedad de la especie puede presentar un sabor desagradable), su aceite (aceite recinoleico) actúa sobre la mucosa intestinal y acelera el peristaltismo (movimientos de los intestinos-retortijones) del 100% de las semillas, entre el 50% y 85%  constituyen aceites el resto de sus componentes son albuminoides entre los que se encuentra la ricina, esta proteína se considera como uno de los componentes más altamente tóxicos existentes conocidos por el hombre, la dosis potencialmente MORTAL va de 3 a 8 semillas. Sin embargo la intoxicación depende de la forma de ingestión:

INTOXICACIÓN MÁXIMA: o envenenamiento si se mastican.

INTOXICACIÓN MÍNIMA: o nula si se traga entera.

La vía de eliminación de la toxina es por vía urinaria,los síntomas son: somnolencia,

Estructura de la ricina. La cadena A se muestra en azul y la cadena B en anaranjado.

náuseas, vómito, gastroenteritis hemorrágica, dolor abdominal, daño renal y hepático, hemólisis, convulsiones, coma, hipotensión, depresión respiratoria y shock. El tiempo de latencia entre la ingesta y los síntomas suele ser de 2 a 10 horas.

Químicamente la ricina se considera como una fitotoxina por su origen, con actividad citotóxica, su efecto tóxico fue descubierto por  Stillmark en 1888, allí se observó que la toxina aglutinaba las células sanguíneas por un efecto producido por tan solo el 5% de la semilla que contiene en peso ricina y aglutinina (RCA).

Estructuralmente la ricina se compone por dos cadenas una cadena A (RTA), unida por un puente disulfuro a una cadena B (RTB); este puente entre ambas cadenas se establece mediante dos cisteínas. Esta proteína  forma parte del grupo de proteínas inactivadoras de ribosomas (RIPs) de tipo 2, que se caracterizan por presentar dos cadenas polipeptídicas: una capaz de inhibir la síntesis de proteínas y otra con propiedades de lectina, es decir, capaz de unirse a hidratos de carbono.

Fuente: Romanos A. Intoxicación por semillas de Ricino. Rev Toxicol Esp, 1 (1983), pp. 30-31

INTENTO DE ENVENENAMIENTO AL PRESIDENTE BARACK OBAMA

Las autoridades de inteligencia del entonces presidente de Estados Unidos, Barack Obama informaron en 2013, que a su despacho llegó un sobre impregnado de ricino, sustancia mortal, el Servicio de Inteligencia Norteamericano calificó al hecho como un atentado en contra de la integridad del entonces mandatario y de uno de sus senadores el republicano Roger Wicker así lo afirmó el Departamento de Justicia mediante un comunicado donde expresó cómo se llevó a cabo la captura del sospechoso implicado  Paul Kevin Curtis, un imitador de Elvis Presley, arrestado por el FBI quien se cree fue el responsable del envió de tres sobres tipo carta enviados mediante el servicio postal. Las cartas llevaban el mensaje: “Soy KC y apruebo esto mensaje” este hecho se suscitó en 2013 mismo año cuando el tema se volvió más polémico dado que el intento de asesinato se repitió, pero esta vez con la actriz Shannon Guess Richardson, quien envió cartas que estaban también impregnadas de ricino, la actora de la afamada serie “The Walking Dead” inicialmente culpò a su esposo de hacerlo sin embargo, tiempo después se declaró culpable, las cartas contenían el mensaje:

“Lo que hay en esta carta no es nada comprado. Lo he reservado para usted, señor presidente.

“Tendrás que matarme a mí y a mi familia antes de que entregue mis armas. Quien quiera venir a mi casa recibirá un disparo en la cara”.

La actriz de entonces 36 años hoy enfrenta una sentencia por 18 años de prisión y una fianza de 367.000 $.

 

15.- ENVENENAMIENTO POR ARSÉNICO

     A la intoxicación por arsénico se le conoce como arsenicosis o arsenismo, y seResultado de imagen para arsina entiende como un conjunto de alteraciones en la salud, es decir es potencialmente peligroso para el ser humano, su origen puede derivarse de compuestos de naturaleza orgánica o inorgánica. Este semimetal esta presente en la naturaleza y puede encontrarse en la comida, agua, aire y suelo. Sus efectos son claramente tóxicos y dependen del origen del mismo que puede ser inorgánico, orgánico o gas a manera de arsina; suele depender también de su valencia: trivalente como el caso del arsenito, pentavalente como el caso del arseniato o arsénico elemental.

Ordenando los niveles de toxicidad de mayor a menor las diferentes formas del arsénico pueden organizarse de la siguiente forma:

  • Gas arsina (arsano) (muy tóxico, letal).
  • Compuestos inorgánicos trivalentes.
  • Compuestos orgánicos trivalentes.
  • Compuestos inorgánicos pentavalentes.
  • Compuestos orgánicos pentavalentes.
  • Arsénico elemental (prácticamente sin efectos).

Un dato curioso, en ciertos países del mundo el gas arsina es utilizado por las fuerzas policiales y militares como herramienta anti motines o para dispersar manifestantes por tanto la exposición al mismo puede ser muy perjudicial, este se presenta de color rojizo.

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ESE GAS ROSA-NARANJA ES ARSINA (COMPUESTO DE ARSÉNICO) TOXICO Y CARCINOGÉNICO.

Toxicidad:

Sustancia Química Toxicidad Efectos, síntomas o consecuencias
Arsénico inorgánico ALTA

*Cantidades elevadas: síntomas gastrointestinales, alteraciones en las funciones cardiovascular y neurológica y eventualmente la muerte.

*Alteraciones: depresión de la médula ósea, hemólisis, hepatomegalia, melanosis, polineuropatía y encefalopatía.

*Por exposición en cantidades menores: trastornos dermatológicos, neuropatía periférica, encefalopatía, bronquitis, fibrosis pulmonar, hepatoesplenomegalia, hipertensión portal, enfermedad vascular periférica («síndrome del pie negro»), aterosclerosis, cáncer y diabetes mellitus.

Arsénico orgánico MEDIA Y BAJA

*Compuestos que presentan toxicidad: ácido monometil arsénico (MMA) y sus sales, el ácido dimetilarsínico (DMA) y sus sales, y la roxarsona. La arsenobetaina y la arsenocolina son compuestos orgánicos frecuentemente presente en los peces y de bajo grado de toxicidad. Todos con efectos parecidos a los descritos anteriormente en los inorgánicos.

Napoleón: arsénico por accidente (o no)

La causa de la muerte de Napoleón Bonaparte (1769-1821) en su destierro de la isla de Santa Elena sigue generando controversia. Oficialmente se trató de un cáncer de estómago, pero estudios recientes de muestras de su cabello han revelado un contenido de arsénico muy superior a lo normal. Hay distintas hipótesis: que se envenenó accidentalmente al inhalar el arseniuro de cobre presente en la pintura de su prisión o que se lo suministrara su asistente, el conde de Montholon, siguiendo instrucciones de los ingleses, que querían evitar a toda costa que Napoleón volviese a Francia. Sin embargo su muerte aùn es tema de debate.

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